Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ПОМЕТА ПРИ СОДЕРЖАНИИ КУР В КЛЕТОЧНЫХ БАТАРЕЯХ

ВАК РФ 06.02.04, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации по теме "ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ПОМЕТА ПРИ СОДЕРЖАНИИ КУР В КЛЕТОЧНЫХ БАТАРЕЯХ"

Министерство сельского хозяйства СССР Птицепром СССР

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский н технологи чески А институт птицеводства

На правах рукописи

ПРИСЯЖНЫЙ Григорий Иванович

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ПОМЕТА ПРИ СОДЕРЖАНИИ КУР В КЛЕТОЧНЫХ БАТАРЕЯХ

Специальность 06.02.04 — Частная зоотехния; технология производства продуктов животноводства; 05.20.01—механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ЗАГОРСК — 1982

юзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского ■и технологического института птицеводства м в Экспериментальном хозяйстве ВНИТИГГ.

Научный руководитель — заслуженный инженер сельского хозяйства РСФСР, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор В. М. Селянский, кандидат технических наук, доцент Е. Н. Живописцев.

Ведущая организация—Западно-Сибирская зональная опытная станция по птицеводству.

Защита состоится _1982 г. на заседании спе-

циализированного Совета (шифр К-120.10..01) Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского и технологического института птицеводства.

Адрес: 141300, г. Загорск-11 Московской области, ул. Птицеградская 10, ВНИТИП.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИТИП.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат биологических наук Т. М. Околелова,

Е. С. Пархоменко.

Л-101227 6/IV-82 г.

Тираж 100 Заказ 3342

Объем 1 п. л.

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлнсполкома

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Промышленная технология производства продуктов птицеводства отличается непрерывностью производственного ритма, что требует обеспечения безотказной работы технологического оборудования в течение всего периода содержания птпцы. Нарушение процесса работы оборудования н проводимые в птичнике мероприятия по устранению нарушения, сопровождается изменением ритма жизнедеятельности птицы, распорядка дня, появлением в птичнике дополнительного шума, непривычных для -птицы звуков и других нарушений. Все эти явления вызывают раздражение птицы и снижение ее продуктивности.

Работоспособность системы возможно увеличить обеспечив ее работу в рациональном режиме. Однако, необходимых данных для оптимизации процесса уборки помета с целью разработки рационального режима работы системы в каскадных клеточных батареях нет. Вследствие этого режим уборки помета устанавливается в зависимости от интуиции обслуживающего персонала птицефабрики. Как показывает практика эксплуатации клеточных батарей это вызывает повышенный износ деталей и узлов иометоуборочного оборудования и в конечном итоге происходит отказ системы.

Поэтому, определение значений переменных величин обеспечивающих функционирование системы уборки помета в рациональном режиме является актуальной задачей н ее решение будет способствовать увеличению продуктивности птицы и эффективности использования клеточных батарей,

Цель работы. Определить режим функционирования системы уборки помета, обеспечивающий устранение отрицательного влияния системы на продуктивность кур при минимальном значений эксплуатационных затрат.

Научная новизна. Изучены основные закономерности динамики накопления помета на наклонной плоскости пометного настила клеточной батареи и влияли

микроклимат птичника. Определены оптимальные значения переменных величин, определяющих процесс работы скребковой системы уборки помета в клеточных батареях.

Разработан принципиально новый способ уборки помета, обеспечивающий выполнение процесса с использованием энергии накопившейся массы помета. Прилипание помета устраняется путем направленного (под действием внешнего поля постоянного электрического тока) перемещения капиллярной жидкости влажного помета на границу контактирующих элементов {материал настила—помет).

Результаты исследования защищены двумя авторскими свидетельствами № 677735 и Хе 719568.

Практическая значимость. Разработанный режим функционирования системы уборки помета в клеточных батареях устраняет отрицательное влияние на продуктивность кур и обеспечивает увеличение эффективности эксплуатации помето-уборочного оборудования.

. Апробация. Материалы диссертации доложены на XX, XXI и XXII научных конференциях молодых ученых и аспирантов в 1977, 1978 и 1979 гг. во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и технологическом институте птицеводства, на межведомственном совещании по повышению технического уровня и качества поставляемых машин и оборудования для птицеводства в 1980 году (г. Херсон), на Всесоюзном координационном совещании в 1981 году (г. Омск).

Внедрение в производство. Результаты исследований внедрены на птицефабриках «Днепродзе ржи некая» Днепропетровской области, «Южнаяз- Крымской области к «Ставропольская» Ставропольского края.

Публикация. По материалам диссертации опубликовано семь работ.

Структура работы. Диссертационная работа состоит нз разделов: введение, обзор литературы, материал, методика и условия проведения исследований, собственные исследования, определение эффективности работы системы уборки помета, производственная проверка, выводы, предложения производству, список использованной литературы, приложения. Диссертация изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 54 таблицы и 22 рисунка. Список литературы включает Нв источников, в том числе 24 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Состояние вопроса и задачи исследований

Технологический процесс уборки помета в клеточных батареях состоит из трех взанмосязаниых операций: накопление помета на плоскости пометного пастила батареи, сброс накопившегося помета в пометную траншею и уборка помета из пометной траншеи. Определение значений переменных величин обеспечивающих работу системы уборки помета в рациональном режиме возможно при проведении комплексного исследования процесса с учетом взаимосвязи технологических операций и характера взаимодействия переменных величин. Проводимые ранее исследования отдельно взятых технологических операций н использование при этом однофакторного метода планирования экспериментов не обеспечило получение необходимой информации для оптимизации процесса уборки помета в каскадных, клеточных батареях. Не проводились исследования по изучению процесса взаимодействия внешнего поля постоянного электрического тока с влажным пометом и использованию явления электроосмоса капиллярной жидкости помета при его уборке. Отсутствуют данные по динамике накопления помета и о влиянии данного процесса на состояние микроклимата в птичнике. Не нашли необходимого отражения в литературе данные о влиянии системы уборки помета на продуктивность кур-несушек.

В связи с этим, в настоящей работе были поставлены следующие задачи:

1, Изучить основные закономерности динамики накопления помета на плоскости пометного настила батареи и определить влияние данного процесса на состояние микроклимата в зоне содержания птицы.

2, Разработать оптимальный режим функционирования системы уборки помета в клеточной батарее.

3, Определить степень влияния процесса уборки помета на продуктивность кур-несушек.

4, Определить экономическую эффективность применения оптимального режима функционирования системы уборки помета в условиях промышленного содержания кур-несушек.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

В соответствии с постановленными задачами в 1976— 1980 гг. было проведено шесть исследований н производствец-

пая проверка полученных результатов исследования, В каждом исследовании из ремонтного молодняка кур методом случайной выборки формировал» контрольную и опытную группы по 260—280 гол. Плотность посадки птицы, условия ее кормления, поения, освещения и вентиляции были в пределах рекомендуемых норм.

В первом исследовании изучали динамику накопления помета в течение 1—30 суток на плоскости пометного пастила клеточной батареи в зависимости от угла наклона настила (20, 25, 30, 35 градусов) I! влияние данного процесса па состояние микроклимата в зоне содержания птицы. Учитываемые показатели (высота слоя помета по ширине настила, масса помета, его относительная влажность, концентрация аммиака, углекислого газа и сероводорода в воздухе птичника) определяли ежедневно.

Второе исследование. Определение рационального режима работы системы обеспечивающей уборку помета с настила батареи движущимся скребком, С целью получения необходимых данных для оптимизации процесса был поставлен полный факторный эксперимент типа 2К . В качестве переменных факторов, определяющих процесс, использовали следующие величины: масса помета на 1 м2 плоскости пометного настила батареи, 0,006—0,1 т/м2 (Х[), угол, образованный плоскостью пометного настила и горизонталью, 0—36 градусов (Хг), скорость скребка, 0,025—0,225 м/с (Х3), угол, образованный направлением движения скребка и линией контакта его с плоскостью настила, 40—90 градусов (Х4), угол, образованный рабочей плоскостью скребка и вертикалью, 0—40 градусов (Хз).

Третье исследование. Обоснование параметров системы, обеспечивающей уборку помета с пометного настила батареи под действием силы тяжести накопившейся массы помета и определение рационального режима ее работы.

В первом опыте изучали основные закономерности процесса взаимодействия влажного помета с внешним полем постоянного электрического тока при поверхностной плотности тока 330—1330 А/м2 и относительной влажности помета 60—80%.

Второй опыт. Оптимизация процесса уборки помета. Исследование проводили методом полного факторного эксперимента. Прилипание помета к материалу настила устраняли путем направленного (под действием внешнего поля постоянного электрического тока) перемещения капиллярной жид-

кости помета на границу контактирующих тел. Для этого в пометном пространстве батареи установили систему П-образ-ных электродов, подключенных к 'положительному полюсу источника тока. Отрицательный полюс подключали к пометному настилу клеточной батареи.

В качестве факторов использовали следующие переменные величины: поверхностная плотность постоянного электрического тока, 400— 1000 А/ма (Х6), рабочая площадь П-образ-ного электрода, 0,0175—0,0525 ма (X?), расстояние между боковыми стенками П-образного электрода 0,10—0,50 м (Хв), угол наклона пометного настила, 20—36 градусов (Хэ), масса помета на 1 ма плоскости пометного настила, 0,10—0,16 т/м2 (Xio), относительная влажность помета, 60—80% (Хм).

Четвертое исследование. Основные закономерности динамики снижения влажности помета в течение 1 —15 дней в зависимости от ширины планок, установленного под батареей, дополнительного многоярусного настила (80; 100; 120 мм).

Пятое исследование. Оптимизация процесса уборки помета нз пометной траншеи. Исследование проводили методом полного факторного эксперимента. В качестве факторов были использованы следующие переменные величины: масса помета па 1 м2 основания пометной траншеи, 0,036—0,960 т/мг (Х(2), скорость скребка, 0,120—0,320 м/с (Xi3), ширина рабочей' плоскости скребка, 0,10—0,30 м (Х^), угол, образованный рабочей плоскостью скребка и горизонталью, 40—90 градусов (Х15).

В качестве, показателей, характеризующих процесс уборки помета (2, 3, и 5 исследование) использовали: величину приведенных затрат и количество расходуемой электроэнергии на уборку 1 т помета, коэффициент надежности выполнения процесса, концентрацию вреднодействующих газов (аммиака, сероводорода и углекислого газа) в зоне содержания птицы.

В шестом исследовании изучали влияние системы уборки помета на продуктивность кур-несушек. Исследование проводили в течение II месяцев. Опытная н контрольная группы птицы были размещены в двух изолированных помещениях. В птичнике с птицей опытной группы система уборки помета , работала в рекомендуемом режиме (скорость перемещения скребка по плоскости пометного пастила и по основанию пометной траншеи—0,125 м/с, угол, образованный рабочей плоскостью скребка с плоскостью пометного настила и с основанием пометной траншеи—соответственно равен 130 н 90 градусов, угол, образованный направлением движения скребка

¥t линией контакта его с плоскостью пометного настила—60 градусов, момент включения системы уборки помета определяли в соответствии с динамикой выхода пометной массы и производили при уровне накопления помета на плоскости пометного пастила батареи в 0,03 т/мг). В птичнике с птицей контрольной группы использовали установленный в хозяйстве режим работы системы (скорость скребка—0,14 м/с, угол установки рабочей плоскости скребка к плоскости пометного настила и к основанию пометной траншей—соответственно равен 120 и 75 градусов, угол, образованный направлением движения скребка и линией контакта его с плоскостью настила—75 градусов, включение системы выполняли 2 раза в сутки. При проведении исследования учитывали показатели: яйценоскость птицы, средняя масса яйца, количество яиц с дефектом скорлупы, уровень звукового давления в птичнике.

Экономическую эффективность использования рекомендуемого способа уборки помета определяли методом статистического моделирования рассматриваемого процесса, В качестве критерия эффективности использовали значение технологического эффекта и величину приведенных затрат.

Производственная проверка проводилась в двух изолированных птичниках. В птичнике с опытной группой птицы система уборки помета работала в рекомендуемом режиме, а п птичнике с птицей контрольной группы—в установленном в хозяйстве.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование Í. Изменение высоты слоя помета по ширине настила в зависимости от продолжительности процесса накопления помета (í, сутки) и угла наклона пометного настила (о, градусы) характеризуется уравнениями:

hL=0, h2 = (38,4 — 20,U~°-19l) (eos«)3'7

h3 = (82,5 — 52,3Z~0,27t) (eos«)3'7

h4= (] 30,0 —76,2/_0'137t ) (costó)3'7

h5 = (168,7—128,8/_0'243t ) (cosw)3'7

h6 = (246,1 - 170,2/-°'106t ) (costó)3,7

h7 = (205,7— 156,0/_0'°99í ) (costó)3'7

ha= (139,3— Ш.З/"0'081* ) (costó)3,7 (1)

Изменение в течение времени массы помета на плоскости настила характеризуется уравнением:

тпо - 0,00007(449,9 — 428,) (со^)4'3 (2)

где —высота слоя помета, по ширине настила в точке, расположенной на расстоянии соответственно 0, 53, 106, 159, 212, 265, 318 и 370 мм от сброса помета с плоскости настила, (мм),

I — основание натурального логарифма. Относительная влажность помета в процессе его накопления уменьшается с 77—79% до 60—66%.

Количество аммиака в воздухе птичника с опытной птицей —7,21 мг/м1, с контрольной—7,13 мг/м3, концентрация углекислого газа в опыте и контроле 0,13%, сероводород не обнаружен.

Исследование 2. Характер взаимодействия переменных величин в процессе уборки помета движущимся скребком адекватно описывается системой уравнений:

У1 = 0,210 — 0,052Х| —0,037Х2 — 0,153Х3 + 0,012Х4 + 0,018Х|Х4 + 0,012ХаХ< + 0,019Х2Х5 + 0,015Х3Х< 4-0,012Х3Х5— —О.ОНХДз + 0>040Х,Х3—0,020Х,Х2Хз +0.017X1X2X4—

— 0,013Х1Х1Х5— 0,0(8X1X3X4 — 0,020X1X3X5— 0,013Х2Х3Х4 + + 0,014X3X4X5 + 0, 014Х1Х,ХзХ5 — 0,019X2X3X4X5 +

+ 0,015X1X2X3X4X5.

У2 - 0,280 —0.060Х, — 0,025Хз + 0,017Х,Х3. у3 = 666,72 + 388,84Х, — 162,79Ха + 99,75Х3 + 81.94Х* + + 59,7X5 + 150,06Х1Хг + 71,07Х1Хз + 58,54X1X4 + 49,08X1X5—

— 6,2X2X3 — 18,86X2X4 — 22,07X3X5 + 15,86X3X4 + 20,98X4X5 + + 2,19X1X2X3— 15,89X1X2X4— 18,67X1X3X3 + 2,61X1X3X4 —

— 6.О2Х2Х3Х4 + 163X1X4X5 — 3,35X2X3X5 — 119,62X2X4X5 — 7,52X3X4X5 —7,81X^2X3X4 — 29,70X^3X4X5 — 2,39X1X3X4X5 + + 7,16X2X3X4X5 + 9,56X1X2X3X4X5.

где У] — расход электроэнергии на уборку 1 т помета, У 2— значение приведенных затрат,

Уз—сопротивление перемещению помета по плоскости настила.

Рациональный режим работы системы обеспечивается при следующих значениях переменных величин; скорость скребка— 0,125 м/с, угол, образованный направлением движения скребка и линией контакта его с плоскостью настила—60 градусов, угол, образованный рабочей плоскостью скребка и вертикалью— 40 градусов, угол наклона пастила — 25 градусов,

включение системы необходимо выполнять при массе помета равной 0,03 т на 1 м2 плоскости пометного настила батареи.

Использование предлагаемого режима позволяет, по сравнению с контролем, уменьшить приведенные затраты с 0,314 до 0,252 руб./т, а количество расходуемой электроэнергии с 0,106 до 0,039 кВт-час/т. Коэффициент надежности выполнения процесса увеличивается до 0,975. Аммиака в воздухе птичника с опытной птицей содержалось 7,2 мг/м3, контрольной— 7,11 мг/м3. Концентрация углекислого газа в опыте и контроле одинакова. Сероводород не обнаружен. Сопротивление перемещению помета возрастает до 926 н. Увеличение сопротивления связано с увеличением площади контакта деформируемого помета с материалом настила и количества помета. Однако, этот показатель в 10,8 раза меньше допустимого усилия на разрыв тягового каната.

Исследование 3. Опыт I. Влажный помет —сложный полидисперсный материал, сухое вещество которого (фаза) имеет малое значение диэлектрической проницаемости, а жидкость (среда) — высокое. На границе контакта фазы и среды образуется двойной электрический слой, внешняя оболочка которого имеет положительный заряд. Так как, под действием внешнего поля постоянного электрического тока в помете происходит электроосмотическое перемещение капиллярной жидкости в сторону электрода подключенного к отрицательному полюсу источника тока. Количество выделяемой жидкости зависит от поверхностной плотности тока, влажности помета, расстояния между электродами, времени в течение которого помет взаимодействует с внешним полем постоянного электрического тока (таблица 1).

Таблица )

Изменение массы, выделившейся с 1 м3 помета жидкости (кг)

Время с Расстояние между электродами, м

0,01 1 0,05

Поверхпостная плотность тока, Л/м2

330 1 1330 1 330 1 1330

Относительная влажность помета, .%

60 | 80 1 60 80 1 60 I 80 60 80

20 0,054 0,644 1,342 2,508 1,193 0,784 1,483 2,434

80 0,092 2,393 4,172 9,856 1,209 3,319 5,160 9,585

140 0,175 4,365 4,712 17,122 1,245 5,990 5,160 16,869

200 0,175 6,107 4,712 21,106 1,675 8,234 5,160 24,106

240 0,175 7,262 4,712 21,106 1,675 10,163 5,160 29,312

Воздействие внешнего поля постоянного электрического тока на влажный помет вызывает интенсивное перемещение жидкости из слоя ¡помета, контактирующего с рабочей плоскостью анода. Вследствие этого электроосмос жидкости в помете замедляется до полного прекращения процесса. Так, при влажности помета 60% и плотности тока 1330 А/м2 прекращение процесса происходит через 80 с, а при плотности 330 А/м2 через 140 с. При влажности помета 80% прекращение 'Процесса происходит через 200 с, если плотность тока равна 133 А/м2, а расстояние между электродами 0,01 м (таблица 1).

Опыт 2. Степень влияния переменных величин на значение параметров, характеризующих процесс уборки помета с настила батареи под действием силы тяжести накопившейся массы помета, описывается системой уравнений:

У! = 1,351 + 0,342Х6 + 0,178Х7 — 0,676Ха + 0,099Х9 —

— 0,536Х10 —0,331Хц.+ 0,032Х6ХТ —0,181ХвХв + 0,05,8Х6Х9 —

— 0,098ХеХ10 —0,09ХвХц —0,024Х7Х8 + 0,034Х7Х9 —

— 0,044Х710,о — 0,035Х7ХМ — 0,068Х3Х9 + 0,298Х3Хп—

— 0,228Х9Х1О —0,03ХэХи + 0,132Х1ОХп — 0,145Х6Х7Х8 + + 0,05Х6Х7Х9 + О,ОЗХеХ7Х10--О,О6ХвХ7Хи + 0,1Х6ХзХц —

— 0,034Х6Х9ХШ + 0,073Х6ХюХ[[ + 0,04Х7Х8Х1О + 0,123Х7Х8Х„ + + 0,04Х7Х]0Хц + 0,035Х8Х9Х|0 + 0,04Х8Х9Хц — 0,032Х8Х,оХц4-0,066Х9ХШХИ + 0,07X0X7X3X9 + 0,051 Х6Х7Х9Х,, +

+ О.ОЗХбХзХэХп + 0,044Х6Х7Х1(>Хп + 0,033Х7Х9ХюХ,1+ + 0,04ХвХ7Х8ХюХп + О.ОЗХвХтХэХюХц + 0,03Х6Х7Х8Х9Х,0Х„. У2= 12,87 + 2,583Х6 + 0,958Х7 — 5,93Х8 + 0,183Х9 —

— 4,501 Хш — 2,46Хц — 0,47Х6ХТ — 0,418Х6Хз — 0,231ХвХ9 —

— 0,204Х6Х10 — 0,171Х6ХИ + 0,656Х7ХВ — 0,472Х7Х9 +

+ 0,449Х7Хю + 0,493Х7Хп + 0,208Х8Х9 + 2,403Х8ХШ + ... -Ь 1,908ХеХп +0,34Х9Хм— 0,461Х,оХЦ + 0,991Х6Х7Х8 — 0,289ХвХ7Х9 + 1,042ХбХ7Х10 + 0,906ХвХ7Хп + 0,981ХбХ8Хэ + + 0,336ХвХ8Х,0 + 0,156ХбХ8Хп + 0,84Х6Х9Х,0 + 1,046Х6ХвХц~

— О,176ХбХ10Х„ + 0,984Х7Х8ХЭ —ОД64Х7Х8Х,0 + + 0,359Х7Х8ХИ + 0,97X7X9X10 + 0,899Х7ХэХп —

— О,465Х7Х10Х11 + 0)547Х8Х9Х10 + О,538Х8Х|0Хн — ■

— ОЛаХвХюХп + 1,184Х6Х7Х8Хс, — 0,495Х€Х7Х8Хю —

— 0,461 ХвХтХвХц + 1,036ХвХ7Х9Х,0 + О.вЗБХ^ХэХ,] — —0,4 ШХфХтХюХ!! — 0,348Х6Х8Х9Х,0 — 0,281 ХвХвХвХ, г + + О.ЭваХвХвХюХц —0,478ХвХвХ1вХ 11 — 0,325X7X3X9X10

0,455Х7Х8Х)ОХ,1 + 1,968ХТХ8ХЭХ„ — 6,491Х7Х9Х10Х„ + + 0,973Х8ХвХ1оХм — 0,489ХеХгХ8Х9Хш~0,509ХбХ7Х8Х9Хи + + 0,58ХвХ7Х9Х1ОХ,| + ЬОЗЭХеХаХэХюХп + + 1,180Х6ХГХ8Х9Х,ОХ„ (4)

Анализ уравнений показал, что рациональный режим функционирования системы обеспечивается при следующих значениях переменных величин: поверхностная плотность постоянного электрического тока 500 А/м2, угол наклона пометного настила 25 градусов, относительная влажность убираемого помета 70%, включение системы необходимо выполнять при массе помета на 1 мя плоскости настила 0,16 т. Параметры рабочего органа (П-образного электрода) системы: площадь рабочей поверхности 0,0175 м2, толщина стенок 1,5— 2 мм, расстояние между боковыми стенами 0,4 м.

Уборка помета с настила батареи рассматриваемым способом не оказывает отрицательного влияния на организм кур вследствие высокой надежности системы (коэффициент эксплуатационной надежности 0,997) и отсутствия шума. Требуемая надежность системы обеспечивается отсутствием в ней движущихся деталей и узлов. Величина приведенных затрат увеличивается до 1,51 руб/т, а расход электроэнергии до 130 кВт-час/т. Состояние микроклимата в опытном и контрольном птичнике было в пределах ОНТП 4-79 (количество аммиака в воздухе опытного птичника 8,6 мг/м\ в контрольном— 7,4 мг/м\ углекислого газа соответственно 0,15 и 0,14%, сероводорода в опыте и контроле не обнаружено).

Исследование 4. Анализ интенсивности предварительного обезвоживания (на установленном под батареей многоярусном настиле) влажного помета показал, что настил необходимо монтировать нз планок шириной 100 мм (таблица 2). Расстояние между планками по горизонтали равно 80 мм, а между ярусами—200 мм. При ширине планок 100 мм относительная влажность помета за первые 5 дней снижается на 6,6% больше, чем при ширине 120 мм и на 12Д% больше, чем при ширине 80 мм. Через 10 суток влажность помета соответственно меньше на 5,1,% и 9,7,%, через 15— на 6,2% и 8,3%;

Увеличение интенсивности испарения влаги из помета размещенного на планках 100 мм, по сравнению с планками шириною 120 мм происходит вследствие снижения массы помета на планках и уменьшение необходимой глубины зоны испарения влаги (с 60 до 50 мм). Использование настила из планок шириною 80 мм снижает интенсивность испарения влаги,

так как (вследствие залипанкя промежутков между планками) нарушается процесс распределения помета по ярусам настила.

Таблица 2

Изменение относительной влажности помета на многоярусном настиле (%)

Время, сутки

Ширина планок настила, мм

120

100

80

1 65.5 62,3 ■ 68,5

2 60,7 55.9 64,7

3 56,4 49,8 61,2

4 52,9 45,7 58,3

5 49,7 43,1 55;9

6 46,8 39,5 50,4

7 44,9 37,4 " 48,6

8 43,7 36,9 47,9

9 41,6 35,8 45,2

10 39,8 34,7 44,3

15 34,9 33,0 41,1

Сброс предварительно обезвоженного помета обеспечивается поворотом планок вокруг их продольной оси. Прилипание помета к материалу планок устраняется образованием граничащего слоя сухого помета. Формирование граничащего слоя происходит в интервале времени между сбросом помета с планок многоярусного настила и подачей на них свежего помета вследствие произвольного сброса частиц помета из зоны накопления его на плоскости пометного настила батареи.

Исследование 5. Анализ полученных результатов исследования показал, что степень влияния переменных величин на значение параметров, характеризующих процесс уборки помета из пометной траншеи адекватно описывается системой уравнений: У, = 0,708 + 0,09)Х|3 —0,ЗЗЗХ13— """

— 0,032Х12Х,З + 0,056Xi3XM — 0.07ЭХи — 0,03Xi2X14 + + 0,026Х12Х13Х,4.

У2 = 0,746 + 0,069Х» —0,447Xi3—0,081Xu —0,№9XiS —

— 0,053Х12Х13 + 0,090Х,зХ15 + 0,032X12X,3XHXi5. (5)

На основе анализа полученных уравнений и учета технологической взаимосвязи" процесса сброса помета с плоскости пометного настила батареи и уборки его из пометной траншеи установлено, что рациональный режим работы помето-

уборочного' оборудования обеспечивается при следующих значениях переменных величин: скорость скребка 0,125 м/с, ширина рабочей плоскости скребка 0,2 м, угол, образованный рабочей плоскостью скребка и горизонталью 90 градусов, масса помета на I мг основания пометной траншеи равна 0,056 т.

Использование рационального режима работы системы обеспечивает" увеличение работоспособности пометоуборочного оборудования {коэффициент эксплуатационной надежности выполнения процесса увеличивается до 0,969), уменьшение приведенных затрат и количества расходуемой электроэнергии на уборку 1 т помета соответственно на 0,012 руб. и 0,018 кВт-час. Величина сопротивления перемещению помета по основанию траншеи увеличивается до 1260—1560 Н, Однако значение данного показателя в II раз меньше допустимого усилия на разрыв тягового каната системы.

Исследование 6. Наблюдения за поведением птицы показали, что она не реагирует на работу пометоуборочного оборудования и на образованный при этом шум (62—84 дБ).

При нарушении процесса н проводимых в птичнике м'еро-приятиях по устранению данного нарушения поведение птпцы . (вследствие появления в птичнике дополнительного шума, непривычных для птицы звуков н движущихся объектов, других изменений внешней среды зоны обитания птицы) изменяется. Птица прекращает движение в ожидании сигнала тревоги. При отсутствии сигнала через 10—30 с наблюдаются обычные поведенческие реакции. При появлении сигнала, поданного отдельными особами, куры начинают дублировать его. Через 10—20 секунд наблюдается резкое увеличение по сравнению с обычной скорость перемещения птицы в клетке. Наступает период повышенной возбудимости птицы, который сопровождается увеличением звукового давления шума до 94—98 дБ, наблюдаются удары кур об ограждения клетки. Повышенная возбудимость птицы продолжается в течение 1 — 2 минут, затем она постепенно успокаивается. У некоторых особей изменение в поведении птицы отмечается в течение 3—4 минут. Наблюдения показали, что в процессе восстановления работоспособности системы происходит до 3—6 раз изменений в поведении кур-несушек. Все это оказывает отрицательное влияние на продуктивность птицы.

Испольэованне разработанного рационального режима работы скребковой системы уборки помета в каскадных клеточных батареях обеспечивает увеличение яйценоскости кур

в расчете на 1 начальную несушку с 195,3 до 201,6 шт. яиц в год (Р>0,95). Увеличение продуктивности .птицы связано с устранением отрицательного влияния системы уборки помета на организм кур-несушек. В птичнике с птицей опытной группы не было нарушения процесса работы системы, а в контрольной—8 раз. Изменилось и качество яиц. В опытной группе птицы увеличилась, по сравнению с контролем; масса яйца в среднем с 58,4 до 60,3 г, уменьшилось количество яиц с дефектом скорлупы с 4,6 до 3,9%. Выход яйце массы за год в расчете на одну среднюю несушку увеличился с 13,18 до 13,9 кг (Р-5 0,95).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ УБОРКИ ПОМЕТА

Полученные результаты моделирования процесса уборки помета в птичнике с каскадными клеточными батареями показывают, что реализация разработанного режима работы скребковой системы уборки помета позволяет получить за год прибыль в размере 16,2 тыс. руб. Использование системы оборудования, выполняющего уборку помета 'под действием силы тяжести накопившейся массы помета, обеспечивает по-~лучениё~технологического эффекта. Эффект получается вследствие обеспечения безотказной работы системы в течение всего периода содержания птицы в батарее. Однако, значительный расход электроэнергии на устранение силы прилипания помета к материалу пометного настила батареи—до 8000 кВт-час не^ позволяет рекомендовать данный способ уборки пометаХтя*внедренТ1Я в производства

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА

Проверка рекомендуемого режима работы скребковой системы уборки помета в условиях производства показала, что вследствие устранения нарушения технологического процесса уборки помета продуктивность птицы по сравнению с контролем увеличивается на 2,1%. Относительная влажность помета на плоскости пометного настила батареи снижается до 68,2% (Р5?0,95), Использованием установленного'иод батареей дополнительного многоярусного настила относительная влажность помета снижается до 30—40%. Концентрация вред-нодействующих газов в воздухе птичника в опыте и контроле была в пределах ОНТП 4-79. Годовой экономический эффект,

полученный при использовании разработанного режима работы системы, равен 396,7 руб. в расчете на 1000 кур-несушек.

ВЫВОДЫ

1. Оптимальный режим работы существующей скребковой системы уборки помета в клеточной батарее обеспечивается следующими значениями переменных величин: скорость перемещения скребка по наклонному пометному настилу и по основанию пометной траншеи—0,125 м/с, угол установки рабочей плоскости скребка к плоскости настила и к основанию траншеи—соответственно 130 и 90 градусов, угол, образованный направлением движения скребка й линией контакта его с плоскостью пометного настила 60 градусов. Момент включения системы определяется в соответствии с динамикой выхода пометной массы и производится при уровне накопления пометного настила в 0,03 т/мг.

2. Изменение режима работы системы способствует появлению нарушения технологического процесса уборки помета, что оказывает отрицательное воздействие на организм птицы, снижая на 2,1!% ее продуктивность.

3. В процессе накопления помета количество аммиака, углекислого газа и сероводорода, при нормативной кратности воздухообмена, в зоне содержания птицы не увеличивается по сравнению с контролем.

4. Разработан новый способ уборки помета, обеспечивающий выполнение процесса с использованием энергии накопившейся массы помета (авторские свидетельства № 677735 и № 719568). Основной рабочий орган системы состоит из П-образиых пластин, жестко закрепленных через диэлектрическую прокладку к каркасу батареи. Толщина стенок пластин 1,2—2 мм, расстояние между боковыми сторонами 0,4 м, рабочая площадь 0,0175 м2. Отсутствие движущихся деталей и узлов в системе обеспечивает безотказную ее работу в течение всего периода содержания итииы в батарее.

5. Влажный помет представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой на границе контакта фазы н среды образуется переходная зона, состоящая из подвижных ионов. Внешний слой ионов имеет положительный заряд, а внутренний—отрицательный. При взаимодействии влажного помета с внешним полем постоянного электрического тока происходит выделение капиллярной жидкости помета в месте установки отрицательного полюса источника тока. Колнчест-

во выделяемой жидкости зависит от мощности тока, расстояния между электродами и времени взаимодействия помета с внешним полем.постоянного электрического тока.

6. Использование дополнительного многоярусного настила, установленного под батареей, позволяет снизить относительную влажность помета до 30—40%.

7. Разработана система уравнении, адекватно отражающая влияние переменных величин иа выходные параметры, харак-

! термзующие процесс уборкн помета в клеточной батарее и алгоритм функционирования системы.

8. Использование оптимального режима работы существующей скребковой установки в" клеточной батарее обеспечивает получение экономического эффекта в размере 396,7 руб. на 1000 кур-несушек.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При определении времени включения системы уборкн помета в качестве критерия целесообразно использовать значение массы помета на 1 м2 плоскости пометного настила батареи. Для каскадных клеточных батарей этот показатель равен 0,03 т.

2. Качественное выполнение технологического процесса уборки помета в каскадных клеточных батареях обеспечивается при следующих значениях переменных величин: скорость перемещения скребка по плоскости пометного настила и по основанию пометной траншеи 0,125 м/с, угол установки скребка к плоскости настила и к основанию пометной траншеи соответственно 130 и 90 градусов, угол, образованный направлением движения скребка и линией контакта его с плоскостью пометного настила, 60 градусов.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Присяжный Г., Громов А. Некоторые вопросы надежности работы системы уборки помета в клеточных батареях,— Передовой научн.-произв. опыт в птицеводстве: Экспресс-информация (ВНИИТЭИСХ, ВННТПП, (979, № I, с. 13—16.

2. Присяжный Г. Исследование действия силы прилипания куршюго помета к материалу настила клеточной батареи,—Передовой научн.-пропзв. опыт в птицеводстве: Экспресс-информация (ВНИИТЭИСХ, ВНИТИП, 1979. № 3, с. 32—34.

3. Присяжный Г, Электрокапнллярные свойства помета. — В кв.: Тез. докл. XXII конф. мол. учен, и асп. по птицеводству, Загорск, 1979, с, 88—89.

4. Присяжный Г., Громов А. Повышение надежности работы системы уборки помета в клеточных батареях. — Птицеводство, 1979, Л"а , с, 37—38.

5. Присяжный Г., Хаметое Б. Устройство для удаления органических материалов. Авторское свидетельство № 677735. — Вюдл. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1979, № 29, с. 13.

6. Пархоменко Е., Присяжный Г. Способ транспортирования органически* материалов. Авторское свидетельство № 719562,— Бюлл. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1980, № 9, с. 14,

7. Присяжный Г. Оптимизация режима работы системы уборки помета в клеточной батарее. — Передовой научи.-произв. опыт в птицеводстве: Экспресс-информация (ВНИИТЭИСХ, ВНИТИП, 1981, № 4, с. 38—40.