Анализ конструкций и технико-экономических показателей существующего оборудования по раздаче кормов свиньям

14.09.2015

Подготовке кормов к скармливанию и их раздаче животным в свиноводстве отводится очень важная роль, при этом особое внимание уделяется питательной ценности, степени измельчения компонентов и консистенции (влажности) готового корма. На основе всесторонних и неоднократных исследований отечественной зоотехнической наукой было установлено, что свиней эффективнее кормить нормировано, сбалансированными по питательности и влажными по консистенции кормами. Однако в действительности в 70-90 е годы прошлого столетия у нас в стране были построены свиноводческие комплексы, в которых свиней кормили одним комбикормом в сухом виде или с его разбавлением водой в соотношении 1:3 по массе (влажность готового корма 78...80%). В основном по такой же технологии работают свиноводческие предприятия Западной Европы, других зарубежных стран. Причем кормление жидким кормом считается наиболее эффективным, т.к. его проще механизировать и автоматизировать. При этом прирост живой массы свиней достигается на 7...8% выше, чем при сухом кормлении. Ho таких показателей можно достичь в том случае, если подготовленный к скармливанию комбикорм отвечает установленным зоотехнической наукой требованиям.
На отечественных свиноводческих фермах и комплексах для раздачи корма животным применяют различное технологическое оборудование: мобильные (самоходные и прицепные) и стационарные кормораздатчики или трубопроводные, чаще всего закольцованные, системы кормления свиней жидкими кормами.
Технологическое оборудование для раздачи кормов свиньям выбирают с учетом следующих основных факторов: рационов и норм кормления различных половозрастных групп животных, способов их размещения в производственном здании и числа постановочных мест данной технологической группы. От рационов кормления животных зависят физико-механические свойства раздаваемого корма, а нормы кормления и число обслуживаемых животных определяют его объем реализации.
На товарных фермах и комплексах нашей страны в качестве основного рациона кормления свиней применялись влажные кормовые смеси, в состав которых входили концентраты (до 80% по питательности), измельченные сочно-зеленые кормовые компоненты, травяная мука, а также корма животного происхождения. Соотношения этих компонентов в готовой кормовой смеси принимались с учетом рекомендаций ВНТП 2-96. Наиболее распространенным технологическим оборудованием для раздачи животным таких кормосмесей являлись мобильные (электрифицированные рельсовые и самоходные или прицепные) кормораздатчики. Электромобильными кормораздатчиками оснащались свинарники, а самоходными и прицепными раздавали корма в основном на выгульных площадках и летних лагерях. При раздаче корма электромобильные кормораздатчики с заданной скоростью передвигаются вдоль кормового прохода по стальным направляющим (рельсам), вмонтированным в пол свинарника, или по специальной эстакаде, расположенной над спаренными групповыми кормушками на высоте не менее 800 мм. В отечественном свиноводстве применялись следующие марки серийных электромобильных кормораздатчиков: КС-1,5; РС-5А; КСП-0,8; КЭС-1,7.
Для раздачи свиньям сухого комбикорма в 80-е годы были поставлены на производство и серийно выпускались отечественные стационарные тросо-шайбовые кормораздатчики с объемными (КШ-0,5) и весовыми (КВД-Ф-1) дозаторами, а также кормораздающее оборудование OKC-1000, у которого дозирование корма осуществлялось групповыми трубчатыми дозаторами, а перед откармливанием сухой комбикорм предварительно увлажнялся в кормушках. Это оборудование применялось в типовых свинарниках по откорму животных. Для нормированной и автоматизированной раздачи в групповые кормушки увлажненного комбикорма с добавлением (до 40% по массе) мелкоизмельченных сочно-зеленых компонентов ВНИИживмашем был также поставлен на производство стационарный кормораздатчик КВК-Ф-15. С его помощью можно было норму выдачи корма в групповую кормушку устанавливать в пределах 5...50 кг/п.м.
Основные технико-экономические показатели работы приведенного выше серийного оборудования для раздачи кормов на свиноводческих фермах и комплексах мощностью до 24 тыс. голов в год приведены в табл. 3.1.

Анализ конструкций и технико-экономических показателей существующего оборудования по раздаче кормов свиньям

Анализируя эти показатели, можно установить следующее: электромобильные кормораздатчики наиболее полно отвечают зоотехническим требованиям по раздаче кормовых смесей влажностью 60...75%. Они могут раздавать и другие виды кормов (сухой и жидкий корм), а стационарные, за исключением КВК-Ф-15, только один вид корма (сухой или жидкий).
По производительности (эксплуатационной) электромобильные кормораздатчики в целом превосходят стационарные. Исключение составляет кормораздатчик КВК-Ф-15, у которого сменная производительность соответствует или даже превышает производительность электромобильных кормораздатчиков с малой вместимостью бункера (до 1,0 м3).
Электромобильные кормораздатчики эффективнее стационарных по удельной материалоемкости в 3-8 раз, а по удельной энергоемкости имеют примерно одинаковые показатели. Однако по удельным затратам труда, наоборот, стационарные кормораздатчики превосходят электромобильные в 2-6 раз. Из этого следует, что при раздаче больших объемов кормов, где решающим фактором будут выступать затраты труда, необходимо применять стационарное кормораздающее оборудование. На репродукторных свинофермах и фермах с замкнутым циклом производства мощностью до 24 тыс. голов в год, где содержатся различные половозрастные группы животных и рационы их кормления имеют существенное различие, эффективнее применять электромобильные кормораздатчики. Они универсальнее по назначению и эффективнее по материалоемкости. Вместе с этим при выборе типа и марки кормораздающего оборудования следует учитывать и недостатки в его работе. Наиболее характерными недостатками ранее выпускавшейся кормораздаточной техники следует считать ненадежность работы (наработка на отказ 15-40 часов вместо 80-100 по нормам), завышенные показатели по энерго- и материалоемкости, низкая окупаемость вследствие малой загрузки данного оборудования.
Анализом конструктивных решений существующих электромобильных кормораздатчиков были установлены следующие заключения.
Все кормораздатчики этого типа имеют бункер, внутри которого размещена мешалка. К бункеру присоединены выгрузные шнеки или другие устройства, обеспечивающие подачу корма из бункера в кормушки станков. Выгрузные окна бункера перекрываются шиберными устройствами, посредством которых обеспечивается его герметизация при накоплении и смешивании кормов, а также оперативное изменение проходного сечения выгрузного окна, т.е. регулирование подачи корма при раздаче животным. Ходовая часть кормораздатчика чаще всего имеет раму, две колесные пары, автономный реверсивный электропривод и площадку для оператора с сиденьем или без него.
Наиболее распространенной и оптимальной формой бункера следует считать комбинированную (цилиндрическое днище с вертикальными прямоугольными стенками). Такой бункер имеет максимальную вместимость, достаточную прочность, удобство в обслуживании.
Рабочие органы для перемешивания кормов у электромобильных кормораздатчиков выполняют чаще всего в виде ленточных мешалок, реже применяют лопастные или шнековые. В связи с этим следует отметить, что при перемешивании разных по консистенции кормов предпочтительнее применять лопастные мешалки. Они прочнее ленточных, имеют равномерную нагрузку и не создают комков при перемешивании корма.
Для выгрузки корма из бункера кормораздатчика в кормушки станков чаще всего применяют шнеки, которые консольно присоединяют к выгрузным окнам бункера. Во фланцевом соединении шнека с выгрузным патрубком бункера размещают шиберное устройство, посредством которого герметизируют бункер при смешивании и изменяют величину подачи при раздаче кормов животным.
Мешалка и выгрузные шнеки имеют, как правило, автономные электроприводы (за исключением кормораздатчика РС-5А, у которого для этих целей применен один электропривод). Опыт эксплуатации кормораздатчиков с выгрузными шнеками, имеющими автономные электроприводы, показывает, что такое техническое решение усложняет конструкцию машины, ухудшает условия ее передвижения в кормовом проходе, увеличивает мате-риало- и энергоемкость оборудования.
Для устранения этих недостатков предпринимаются попытки отказаться от выгрузных шнеков. Например, у чешского кормораздатчика КПСК-1000 для выгрузки корма из бункера применено роторное устройство с наклонными лопатками. Оно размещено у торцевой стенки бункера и на одном валу с мешалкой. В соответствии с этим и выгрузное окно расположено в торцевой стенке, а подача корма в кормушки осуществляется по самотечным лоткам.
В патентной литературе (заявка №-325201 Великобритания) предлагаются решения, в которых выгрузка корма из бункера производится с помощью упругих элементов (лопаток), закрепленных на радиальных рычагах центрального вращающегося вала. Причем упругие элементы установлены под острым углом к цилиндрическому днищу, что обеспечивает образование клиновидной полости для подачи корма. При вращении эта полость заполняется кормом, и в зоне выгрузки создаются оптимальные условия для ее опорожнения. В соответствии с этим выгрузное окно расположено в боковой цилиндрической стенке бункера и с той стороны, куда подается корм.
В изобретении по а.с. №1232192 предложено устройство для организованной, а не самотечной подачи корма из бункера в выгрузной шнек кормораздатчика, выполненное в виде радиальных кронштейнов с лопатками (ковшами) на концах. Это устройство размещено в торце бункера и на одном валу с мешалкой.
Имеются разработки (а.с. №1435221) по применению роторных крыльчаток для улучшения качества смешивания кормов. Эти крыльчатки тоже закреплены на одном валу с мешалкой, но расположены в зоне выгрузки корма из бункера.
Однако основным недостатком этих кормораздатчиков следует считать их неспособность равномерно распределять корм по фронту кормления, которая обусловлена текучестью влажных кормосмесей.
Исследовательские работы и результаты государственных испытаний электромобильных кормораздатчиков показывают, что отклонения норм выдачи влажного корма находятся в пределах 5...40% при отклонениях скорости их передвижения не более ± 3,0%. Следовательно, на равномерность раздачи корма оказывает влияние стабильность подачи выгрузных устройств этих кормораздатчиков, а применение регулирующих устройств у них еще больше будет увеличивать отклонение от заданного значения, т.е. увеличивает погрешность в дозировании корма животным.
Из этого можно сделать следующий практический вывод - у электромобильных кормораздатчиков нормы выдачи корма эффективнее регулировать скоростью передвижения, т.к. численные значения отклонений этого параметра на порядок ниже, чем отклонения выгрузных устройств данной машины.
С учетом изложенного электропривод передвижения вновь создаваемого кормораздатчика должен иметь устройство для изменения частоты вращения ходовых колес. Наличие нескольких скоростей передвижения кормораздатчика также дает возможность оператору эффективнее управлять машиной. Например, сокращать продолжительность холостых переездов. Необходимо также предусмотреть возможность отключения приводных ходовых колес от электропривода на случай аварийного отключения электроэнергии в свинарнике и перегона кормораздатчика вручную на место стоянки. Конструктивно это можно выполнить с помощью подвижной кулачковой муфты, размещенной на валу приводной колесной пары.
Поскольку в конструкции кормораздатчика для герметизации бункера предусмотрено применение шиберных устройств, то целесообразно использовать технические возможности этого узла и для регулирования подачи корма, оснастив его регулируемым ограничителем хода шибера. Такая конструкция узлов выгрузки корма из бункера электромобильного кормораздатчика позволит поочередно загружать в его бункер различные (сухие и жидкие) кормовые компоненты, смешивать их и затем с заданной, т.е. регулируемой проходным сечением выгрузного окна, подачей раздавать готовый корм животным.