Применение автоматизированных систем на животноводческих комплексах

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 631.3.636

Применение автоматизированных систем на животноводческих комплексах

Абибуллаева А.Т.

Матишев Д.А.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»

В данной статье проанализированы существующие на животноводческих комплексах современные автоматизированные системы кормления ведущих зарубежных производителей. Указаны их преимущества, недостатки и особенности. На основе анализа предлагается конструкция и макетный образец робота-раздатчика корма.

Ключевые слова: кормление, робот, система

This article analyzes the modern automated feeding systems of leading foreign manufacturers on cattle-breeding complexes. Their advantages, disadvantages and peculiarities are indicated. Based on the analysis, a design and a mock-up sample of the robot feed distributor are proposed.

Keywords: feeding, robot, system

Робототехника в промышленности предполагает проектирование и внедрение роботов и автоматизированных систем. На современном этапе, в связи с развитием технического прогресса во всех отраслях промышленности, вопрос применения роботов в сельском хозяйстве является актуальной задачей развития агропромышленного комплекса [6]. Для того чтобы обеспечить благосостояние населения продуктами питания и повысить обороноспособность страны, необходимо внедрение робототехнических систем в отрасль. Так как роботы могут выполнять практически любую работу - водить трактор, уничтожать сорняки и вредителей, то внедрение их значительно повысит производительность труда. Единственным сдерживающим фактором на современном этапе является их цена.

На животноводческих фермах и комплексах технологический процесс приготовления кормов является сложной системой, в которой участвуют и человек, а также животное, и сама машина. Следует отметить что этот процесс трудоемкий и энергоемкий, потомучто требует затрат на приобретение машин и оборудования.

Для того чтобы молочное скотоводство было интенсивным необходимо правильно организовать кормление КРС, микроклимат, уборку помещений и других технологических процессов на основе комплексной механизации животноводства. Основным вопросом остается выбор содержания животных - привязный или беспривязный, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В зависимости от типа содержания животных привязного или беспривязного выбирается методика кормления и оборудование. корм автоматизированный раздатчик

Для беспривязного содержания существует две системы: кормление в доильном зале и вне его. При таком типе содержания используется автоматизированная система кормления животных, разработанная фирмой «Pellon Group OY», основными элементами которой является роботкормораздатчик Pellon TMR с загрузчиком измельченных грубых кормов. Робот-кормораздатчик разработан в подвесном варианте с различными функциональными возможностями. Он оборудован электронной системой взвешивания, которая обеспечивает заполнение бункера кормораздатчика исходными компонентами кормосмеси с использованием весового дозирования каждого из них.

Для кормления животных при привязном содержании фирмой «Pellon Group OY» разработан робот-кормораздатчик «Pellon Combi», способный осуществлять индивидуальное кормление в соответствии с запрограммируемым рецептом. Для управления процессом кормления животных фирма разработала новое поколение компьютеров: Pellon Graphics, Pellon PT-400, Pellon PT-200. Компьютерная система Pellon Graphics стационарного исполнения служит для управления кормлением стада с большим поголовьем. После ввода исходных данных (количество групп животных, рецептов и исходных компонентов, времени кормления и др.) кормление животных осуществляется в автоматическом режиме под управлением компьютера [1].

Для раздачи предварительно приготовленной кормовой смеси фирма «GEA Farm Technologies» выпускает роботов-кормораздатчиков марки Free Stall Feeder M1600, M2000, M3000 [1]. Для кормления молочного стада с большим поголовьем (до 1000 коров) при беспривязном содержании эта фирма разработала систему MIX @CARRY, состоящую из подвесного роботакормораздатчика и установки для приготовления кормовых смесей [1].

«Delaval» выпускает подвесные кормораздатчики нескольких типов, различными функциональными возможностями. Основная конструктивная особенность, которой обладают все кормовагоны- это движение кормовагона по монорельсу.

DeLaval Optimat TM II master - это полностью автоматизированная система, состоящая из роботизированного оборудования для кормоприготовления и раздачи кормов. Автоматическое управление работой механизмов обеспечивает точное заполнение, смешивание и распределение всех компонентов кормовой смеси.

На фермах с беспривяным содержанием животных раздача грубых кормов осуществляется на кормовой стол, однако через небольшой промежуток времени после начала кормления, часть корма оказывается вне зоны их досягаемости.

Фирма «Lely» разработала автоматизированную систему кормления «Vector», позволяющую приготавливать раздавать многокомпонентные кормовые смеси, а также выполняет функцию робота-подравнивателя кормов.

Робот - смеситель - кормораздатчик автоматизированной системы кормления «Vector» состоит бункера-смесителя с вертикальным шнеком, тензодатчиков, вращающийся конус для подталкивания кормов, гнездо для зарядного устройства, антенна для беспроводной связи робота с системой, ультразвуковой датчик, лазерный датчик.

Макетный образец робота-раздатчика исполненного с помощью LEGO Education Mindstorms EV3. Робот-раздатчик (Рисунок 1) работает следующим образом. Машина из исходной точки (пункт зарядки батареи) по заданной траектории, управляемый программой, движется к загрузке кормов (Рисунок 2). Прибыв к месту назначения, система захвата с дисками и фиксирующими иглами раздвигается в стороны и захватывает кормовой материал.

Далее робот-раздатчик движется к месту раздачи корма, где в работу включается привод валов, которые начинают вращаться вместе с измельчающими рабочими элементами на дисках 1. По мере уменьшения кормового материала идет перемещение дисков 1 с измельчающими рабочими элементами в осевом направлении к центру.

Зубчатые измельчающие рабочие элементы [3] при вращении снимают слой кормового материала, перемещают его в ромбовидные отверстия и выбрасывают под действием силы тяжести на выгрузной транспортер, посредством которого грубый корм подается в кормушки животных [4]. По окончании раздачи корма робот-раздатчик возвращается на исходную точку.

Универсальность робота-раздатчика позволяет объединить в одном техническом средстве несколько технологических операций, что значительно снижает металлоемкость, энергоемкость. Применение дисков с измельчающими рабочими элементами способствует повышению качественных показателей процесса [2,5].

Использование такого робота имеет следующие преимущества: на стебельчатый материал воздействие осуществляется равномерное, за счет многоплоскостного резания. Снижается энергоемкость процесса за счет скольжения ножей по материалу в процессе измельчения, качество резания улучшается.

Таким образом, интенсивное развитие животноводства невозможно без использования автоматизированных систем кормления, так как использование такого оборудования особенно на крупных животноводческих предприятиях способно значительно сэкономить затраты труда, а значит снизить себестоимость мясомолочной продукции. Необходимо развивать разработки такого оборудования отечественных производителей, так как это способствует снижению цены робота, а также значительно облегчает снабжение комплектующими частями и исправление поломок в ходе эксплуатации.

Рисунок 1- Робот-кормораздатчик: 1- диски с измельчающими рабочими элементами; 2 - фиксирующие иглы

Рисунок 2 - Роботизированная система кормления

Список литературы

1. Науменко А.А. и др. Роботизированные системы в животноводстве: учеб. пособие / А.А. Науменко, А.А. Чигрин, А.П. Палий, С.В Кульбаба. -Харьков, 2015, -171 с.

2. Фролов, В.Ю. Классификация раздатчиков-измельчителей кормов [Текст] / В.Ю. Фролов,

Д.П.Сысоев, М.И. Туманова // Техника и оборудование для села. - 2015. - № 7. - С.18-20.

3. Фролов В.Ю. Анализ факторов, влияющих на оптимальные конструктивно-режимные параметры раздатчика-измельчителя/ Фролов В.Ю., Туманова М.И.// В сборнике: Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Ответственный за выпуск: А.Г. Кощаев. 2016. С. 260-261.

4. Фролов, В.Ю. Совершенствование технологий и технических средств приготовления и раздачи грубых кормов из рулонов / В.Ю. Фролов, Д.П. Сысоев, М.И.Туманова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. -2014. -№ 99, -С.234-243.

5. Туманова, М.И. Совершенствование средств по приготовлению и раздаче кормов рулонной заготовки / М.И. Туманова М.И., М.Д. Гаврилов // Эффективное животноводство. -2015. -№ 10 (119), -С.20-21.

6. Фролов, В.Ю. Современные технологии по рациональному использованию имеющихся ресурсов на свиноводческих фермах / В.Ю. Фролов В.Ю., М.И.Туманова // Эффективное животноводство. -2015. -№ 11 (120), -С.22-23.

Размещено на Allbest.ru