Анализ технологических и конструктивных особенностей автоматических поилок для животных и птицы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, способов их содержания и поиском рациональных устройств, наиболее полно отвечающих технико-экономическим требованиям.

Поилки бывают индивидуальные и групповые, стационарные и передвижные.

Индивидуальные поилки применяют на фермах крупного рогатого скота привязного содержания и свинофермах при содержании свиней в отдельных станках. По принципу действия поилки могут быть клапанные и вакуумные (а клапанные в свою очередь -- педальные и поплавковые).

Для поения птицы применяют чашечные, желобковые и ниппельные поилки.

В зимнее время на открытых площадках для поения животных применяют поилки с подогревом воды. На пастбищах в летних лагерях, удаленных от водоисточников, животных поят из передвижных поилок. Поилки должны обеспечить обслуживаемое поголовье необходимым количеством чистой воды, температура которой должна быть близка к температуре воздуха в помещении для животных и птицы. Тип и число автопоилок выбирают в зависимости от способа содержания, вида животных (птицы) и технических характеристик поилок. Исходя из зоотехнических норм фронта поения и обслуживаемого поголовья, определяют требуемую длину групповых поилок.

1. Автоматические поилки для крупного рогатого скота

Автоматические поилки (автопоилки) бывают индивидуальными и групповыми, стационарными и передвижными.

Индивидуальные поилки применяют в основном на молочных фермах и комплексах с привязным содержанием животных.

Групповые поилки при беспривязной системе содержания скота, в летних лагерях и на пастбищах. В зимнее время года на открытых площадках для поения животных применяют поилки с подогревом воды.

Индивидуальные автопоилки подключают к внутренней водопроводной сети коровника. В этом случае от сети, расположенной над кормушками, отходят трубы-стояки, которые заканчиваются автопоилками (из расчета одна поилка на две коровы).

Если на ферме водопровода нет, поилки подключают к специальным емкостям, в которые вода доставляется специальными автовозами или водораздатчиками. На пастбищах или в летних лагерях, удаленных от водоисточников, животных поят из передвижных поилок.

Автопоилка ПА-1А (рис. 1) предназначена для поения двух голов крупного рогатого скота при их привязном содержании в любом коровнике, имеющем водопроводную магистраль. Поилку можно присоединять к водопроводу с трубным вертикальным стояком как при верхнем, так и при нижнем разводе воды. Стык между трубой и седлом уплотняют резиновой прокладкой. Автопоилка представляет собой чугунную чащу с пружинно-клапанным механизмом. В нейтральном положении под действием пружины механизма клапан плотно закрывает выходное отверстие в седле. Педаль в этом случае приподнята над дном чаши.

Когда животное, пытаясь достать воду, давит на педаль, пружина сжимается, клапан открывается, и вода под напором через отверстие в корпусе поступает в чашу. Как только животное отпускает педаль, клапан под действием пружины вновь закрывается, и поступление воды в чашу прекращается.

Рис. 1. Автоматические поилки ПА-1А (а) и АП-1А (б): 1 -- поильная чаша; 2 -- нажимная педаль; 3 - клапанный короб; 4 -- клапан; 5 -- решетка; 6 -- труба (стояк); 7 -- седло; 8 -- хомут; 9 - резиновая прокладка; 10 - корпус; 11 -- прижим; 12 - амортизатор; 13 -- кольцо

Автопоилка АП-1А (рис. 1, б) служит для тех же целей, что и ПА-1А. Отличается от нее конструкцией отдельных элементов. Кроме седла, клапана и амортизатора все детали выполнены из пластмассы. Роль пружины выполняет резиновый амортизатор.

Автопоилка групповая с электроподогревом АГК-4А применяется для поения животных на открытых площадках в зимнее время. Ее можно устанавливать также внутри помещений. Основные части поилки: корпус с теплоизоляцией, в которой размещены поильная чаша вместимостью 50 л, клапанно-поплавковый механизм, электронагревательный элемент мощностью 1 кВт и терморегулятор. Электронагреватель расположен под днищем чаши, он служит для подогрева воды в зимний период. В теплое время года электронагреватель отключают.

Доступ животных к воде обеспечивается в результате нажима и поворота одной из четырех крышек-клапанов, расположенных в верхней части поилки. При уменьшении уровня воды в чаше поплавок опускается, клапан открывается, и вода из водопровода поступает в поилку. Температуру воды регулируют от 4 до 18°С, изменяя зазор между мембраной и микропереключателем, и поддерживают в заданных пределах терморегулятором автоматически. Автопоилку устанавливают на бетонный фундамент и крепят к нему анкерными болтами. Снизу к поилке подводят водопровод и электропроводку, уложенную в трубу. Водопровод соединен с подводящей трубой поилки диэлектрической вставкой из полиэтиленовой или резиновой трубы. После монтажа автопоилку необходимо заземлить. Одна автопоилка может обслужить группу животных в 50-100 голов.

2. Автоматические поилки для овец

Групповая автопоилка ГАО-4А предназначена для поения овец в стойловый период их содержания и период ягнения, а также может использоваться на открытых площадках в летнее время.

Основные сборочные единицы и детали автопоилки показаны на рис. 2.

Рис. 2. Автопоилка ГАО-4А: 1 -- тройник; 2 -- пробка; 3 -- корпус; 4 -- поплавок; 5 -- ограждение; 6 -- шток; 7 -- крышка; 8 -- штуцер; 9 -- гайка; 10 -- клапан; 11 -- прокладка; 12 -- чаша; 13 -- втулка; 14 -- штырь; 15 - опора

Для поддержания заданного уровня воды в чаше служит клапанно-поплавковый механизм, который состоит из корпуса 3, поплавка 4, клапана 10 со штоком 6, гайки 9, штуцера 8 и крышки 7. Поплавок 4 изготовлен из полиэтилена в виде чаши с цилиндром в середине, где установлен клапан 10. Крышка 7 изготовлена также из полиэтилена и закрывает сверху поплавок. Шток изготовлен из проволоки круглого сечения, клапан 10 из резины имеет круглую форму. Клапан и штуцер 8 образуют запорную пару. Чаша из листовой стали выполнена в виде усеченного конуса, на дне ее размещены клапанно-поплавковый механизм, тройник 1 и пробка 2 для слива воды. Тройник предназначен для подсоединения поилки к водопроводу посредством шланга. Опора 15 и ограждения 5 из стальных прутков представляют собой кольца с приваренными к ним тремя стойками.

На опоре крепят чашу и ограждение. Постоянный уровень воды в чаше поддерживается клапанно-поплавковым механизмом. По мере наполнения чаши 72 поплавок 4 поднимается вверх, клапан 10 перекрывает отверстие в штуцере 8 и доступ воды прекращается. При расходовании воды в процессе поения поплавок опускается и через шток 6 отжимает клапан и новая порция воды поступает в поильную чашу. Из автопоилки одновременно могут пить четыре-пять овец. Обслуживаемое поголовье 200 голов.

Автопоилка АОУ-2/4 предназначена для поения овец в овчарнях и на открытых кормовых площадках при отрицательной температуре окружающей среды. В отличие от ГАО-4А автопоилка АОУ-2/4 имеет теплообменник для подогретой воды и клапана автоматического слива воды из чаши при отсутствии давления в водопроводной сети.

Устройство автопоилки показано на рис. 3.

Рис. 3. Схема автопоилки АОУ-2/4: 1 -- корпус; 2 -- клапан автоматического слива воды; 3 -- емкость; 4 -- кольцо выпускного винта; 5 -- выпускной винт; 6 -- крышка; 7 -- поильное место; 8 -- поплавок; 9 -- ограждения; 10 - клапанный механизм; 11 -- теплообменник; 12 -- штуцер

Корпус цилиндрической формы, при соединении которого с поильной чашей снизу образуется термостатированная стенка для теплоизоляции поильной емкости.

Автопоилка работает следующим образом. Подогретая вода под давлением из магистрали подается в полость двойного дна и через клапанный механизм заполняет чашу автопоилки. По мере наполнения водой поплавок всплывает и закрывает клапан подачи воды. В процессе потребления воды цикл повторяется. При падении же давления воды в магистрали клапан автоматического слива под действием сил упругости пружины открывается и сбрасывает воду из поильной чаши, что предотвращает ее замерзание в зимний период.

Система поения из безклапанных поилок (рис. 4) представляет собой ряд поилок, связанных с уравнительным баком и работающим по принципу сообщающихся сосудов. В состав автопоилки может входить от десяти и более поильных чаш 4, соединенных трубопроводом 7 с баком 1. Уравнительный бак 1 с клапаном 2 и поплавком 3 установлен на опорах. В его дно вварены штуцеры. Заданный уровень воды поддерживается поплавково-клапанным механизмом, конструкция которого позволяет осуществлять регулировку поплавка относительно коромысла. Наличие одного бака с одним поплавково-клапанным механизмом повышает надежность системы и снижает трудоемкость обслуживания.

Рис. 4. Схема системы поения из безклапанных поилок: 1 -- бак; 2 -- клапан; 3 -- поплавок; 4 -- чаша поилки; 5 -- стакан; 6 -- питающая трубка; 7 -- трубопровод; 8 -- вентиль

Принцип работы автопоилки следующий. Вода из уравнительного бака 1 по трубопроводу 7 поступает в поильные чаши 4 через питающие трубки 6, верхний уровень которых находится на определенной высоте над дном поилки. Над питающими трубками 6 установлены металлические стаканы 5. При заполнении поилок водой пространство под стаканами остается заполненным воздухом. Эта воздушная подушка предотвращает обратное поступление воды (а вместе с ней и частиц корма) в питающие трубки.

Равновесное положение воды в системе после заполнения обеспечивается при условии, что гидравлическое давление воды в баке равно абсолютному давлению воздуха под стаканом поилки.

Практикой установлено, что число автопоилок, которые можно подключить к одному баку, не должно превышать 35 при общей длине водопроводной трубы 50 м. К одному уравнительному баку можно подключить две трубы по 50 м.

3. Инновационные технологии и оборудование для поения животных и птиц

Системы поения для крупного рогатого скота. В целях полного удовлетворения спроса на оборудование системы поения за рубежом ряд фирм (SUEVIA, LA BUVETTE, Hosp) специализируются на разработке и производстве десятков конструкций автоматических поилок для крупного рогатого скота, лошадей, свиней, поросят, овец, коз и птицы.

В связи все возрастающего перевода животных в облегченные фермы и холодные условия содержания особый интерес вызывают автоматические поилки с обогревом воды. Вода при постоянной температуре улучшает пищеварение животных и предотвращает снижение привесов и удоев молока в холодное время года.

На рис. 5 приведены ряд конструкций поилок для летнего и зимнего поения крупного рогатого скота.

Рис. 5. Поилки для крупного рогатого скота: а -- двухчашечная клапанная поилка; б -- морозоустойчивая мячиковая поилка; в - постоянно уровневая поилка; г -- чашечные поилки (стальная, чугунная); д -- настенная чашечная поилка; е -- постоянная уровневая поилка для установки на стену здания; ж -- неглубокая переварачивающаяся поилка из нержавеющей стали; з -- поилка в виде металлической чаши, установленной на бетонную трубу

Поилки (рис. 5, а, б, в) полностью изготовлены из высококачественного полиэтилена, удобны для одновременного поения двух животных. Благодаря клапанам низкого давления, каждый из которых пропускает до 18 л/мин, поилки рассчитаны на поение 30-40 животных. Поилки могут быть снабжены нагревательными элементами для подогрева воды.

Особый интерес представляет морозоустойчивая мячиковая поилка (рис 5, б), эффективно работающая в зимних условиях. Поилка легко и быстро открывается и моется. Имеет доступную большую пробку для слива, рассчитанная на 40 животных.

На рис. 5, д представлена удобная настенная поилка с высоким уровнем воды (30 л). Клапан низкого давления с высокой скоростью водопотока (18 л/мин) позволяет быстро и комфортно напоить 15 высокоудойных коров.

Поилки с подогревом для открытых холодных помещений. Для бесперебойного и качественного водопоения животных в открытых холодных помещениях в зимних условиях осуществляют электроподогрев поилок. Для этого, как правило, монтируют нагревательные тены, устанавливаемые под дном поильной чаши. Для предотвращения замерзания воды в водоподводящеи трубе ее обматывают термошнуром небольшой мощности (20 Ватт/24 в). Тены и термошнуры подключаются к понижающим трансформаторам 230/24 Вольт на 100, 200 или 400 Ватт.

Разработана оригинальная схема использования тепла земли для обогрева воды в чаше при установке поилки на термотрубе, заглубленной на уровне промерзания грунта. В случае применения этой схемы с использованием поилок, работающих по принципу термоса, благодаря двойным изолированным стенкам, вода летом в них будет прохладной, а зимой теплой. Подача воды осуществляется через проложенный ниже уровня промерзания грунта водопровод. И за счет высокоэффективного поплавкового клапана высокого давления и большой емкости чаши. Температура воды в поилке зимой около +6°С даже при наружной температуре воздуха до -30°С.

При применении открытых корытообразных поилок из нержавеющей стали при беспривязном содержании скота предлагаются следующий вариант защиты поилок от замерзания.

Установка нагревательного тена под дном поилки с дополнительной защитой стояка подвода воды термошнуром.

Электрический подогрев нагревательным теном, установленным внутри ванны поилки и подключением к системе циркуляционного водопровода с подогревом воды на ферме.

Защита от замерзания способом «проточная вода». В этом случае сторож-терморегулятор автоматически открывает при низких температурах проточный вентиль, находящийся внизу сторожа-терморегулятора. Вода вытекает через вентиль в поилку, предотвращающая ее замерзание.

Поилки для овец, коз и лошадей. Поилка (рис. 6, а-1) относится к группе обучающих поилок для ягнят. Литая чугунная эмалированная чаша для «маленьких рыльц», в которой вода остается за клапаном. Когда ягненок пытается выпить оставшуюся воду, он, тем самым, нажимая на клапан, активирует впуск воды в чашу и сам постепенно учится пить из поилки. Удобный трубный клапан регулируется с внешней стороны. Объем чаши 500 мл может быть заполнен мгновенно или в течении 8 мин.

Поилка (рис. 6, а-2) представляет собой чугунную эмалированную сдвоенную чашу постоянного уровня. Клапан спрятан и защищен от животных. В центре имеется сливная пробка. Поилка (рис. 6, а-3) полиэтиленовая с чашей на 25 литров, с постоянным уровнем воды. Клапан также, как в предыдущей конструкции, защищен от животных. Поилка морозостойкая (рис. 6, а-4) для открытых помещений или скотного двора с электроподогревом. Может устанавливаться на бетонную трубу (3600 мм в диаметре) или на полиэтиленовую термотрубу. Имеет большую полиэтиленовую чашу. Поилка рассчитана на поение 25 животных.

Поилки для лошадей (рис. 6, б) аналогичны по конструкции поилкам для крупного рогатого скота.

На рис. 6, 6-7 пастбищное корыто для лошадей. Прямоугольное полиэтиленовое корыто повышенной прочности. Внутри расположен встроенный клапан скорости потока (40 л/мин), защищенный от животных. Емкость объемом 400 литров.

Рис. 6. Поилки для овец, коз (а) и лошадей (б): 1 -- поилка с трубным клапаном: 2 - с двумя питьевыми чашами; 3 -- полиэтиленовая чаша; 4 -- морозостойкая; 5 -- чашечная; 6 -- угловая поилка: 7 -- пастбищное корыто

Поилки для свиней. Поилка сосковая (рис. 7, а) служит для поения свиней всех возрастных групп. Она состоит из стального корпуса, соска-клапана и уплотнения. В верхней части корпуса имеется соединительная гайка с резьбой для соединения с водопроводной трубой. Сосковые поилки малометаллоемкие, более гигиеничные, требуют меньшего обслуживания и надежны в работе по сравнению с клапанно-чашечными поилками.

Рис. 7. Поилка для свиней: а - сосковая; б, в, г -- чашечные

безклапанный поилка термотруба

В зависимости от возраста животных поилки имеют различные размеры и конфигурации поильных чаш: противостоящие воздействию агрессивной среды, литые железные, покрытые эмалью (рис. 7, б, в) или изготовленные из нержавеющей стали (рис. 7, г). Клапаны поилок также изготовлены из нержавеющей стали, а корпус клапана из сплава меди.

4. Автопоилки для птицы

Поилки и системы поения для птицы. В птицеводстве наибольшее распространение получили вакуумные, ниппельные, чашечные и микрочашечные поилки.

Вакуумные поилки применяют для поения цыплят при напольном содержании в первые дни их выращивания. Конструкция такой поилки проста. Она состоит из стеклянного или пластмассового баллона (рис. 8, а) вместимостью 3-4,5 л и круглого поддона 2 диаметром 230 мм. Баллон наполняют водой, ставят на горлышко поддон, переворачивают баллон вверх дном и устанавливают на пол. Уровень воды в поддоне по мере расходования запаса баллона поддерживается постоянным за счет атмосферного давления снаружи баллона и разрежения, создаваемого уровнем воды внутри него. Вакуумные поилки заполняют вручную, они действуют автономно, без связи с водопроводом.

Рис. 8. Автопоилки для птицы: а - вакуумная: 1 -- баллон; 2 -- поддон; 3 -- канал для прохода воды; б -- ниппельная: 1 - распределительный трубопровод; 2 - верхний клапан; 3 -- фаски; 4 -- корпус; 5 -- нижний клапан; в - чашечная. 1 - устройство для подвески; 2 -- патрубок для воды; 3 - клапанное устройство; 4 -- чашка; 5 -- штырь для предупреждения раскачивания поилки; г - микрочашечная: 1 -- клапан; 2 -- шток клапана; 3 -- язычок рычага; 4 -- чашка

Ниппельная поилка предназначена для поения любой птицы при содержании в клетках или на полу. Корпус 4 (рис. 8, б) поилки с помощью резьбы закрепляется на распределительном трубопроводе 1, по которому к поилке подводится вода. В каждом корпусе есть верхний 2 и нижний 5 клапаны. Фаски 3 клапанов должны быть тщательно притерты к посадочным местам. Из водопроводной сети вода с помощью стояка (вертикальной трубы с ответвлениями) распределяется по бачкам, находящимся в каждом ярусе. Давление снижается при помощи разделительного бачка с поплавковым регулятором, который отделяет трубопровод, питающий поилки, от распределительного сетевого водопровода. Разделительный бачок снабжен фильтром для улавливания механических примесей.

Поилка работает следующим образом. На конце нижнего клапана образуется капля воды, которая привлекает птицу. При ударе клювом клапан приподнимается, и птица получает воду, стекающую по нему.

Ниппельные поилки требуют высокого качества изготовления клапанов и чистую воду. Низкое качество изготовления и неправильный монтаж приводит к подтеканию поилок, что создает антисанитарные условия в птичнике и снижает продуктивность птицы.

На рис 9 показан общий вид поения цыплят из ниппельной (а) и чашечной (б) поилок и линия для напольного поения птицы (в).

Рис. 9. Системы поения птицы: а, б -- ниппельные и чашечные поилки; в -- линия поения с ниппельными поилками; г -- разрез ниппельной поилки

Линия поения представляет собой трубопровод с ниппельными поилками и каплеуловителями и клапана низкого давления в сборе. Ниппельные поилки встроены в полиэтиленовый корпус, который легко за счет зажимов монтируется на трубопроводе (рис. 9, г).

Заключение

Изобретение относится к конструированию поилок для автопоения сельскохозяйственных животных и птицы.

Система снабжена эжекторными насадками и опорожнителем, соединенным с пульсоусилителем и установленным на баке-накопителе, а также пульсатором, посредством вакуум-проводов соединенного с эжекторными насадками и вентиляторами вентиляционной системы животноводческого помещения, при этом вентиляторы и эжекторные насадки установлены в вакуумирующих соплах.

Обеспечивая качественный процесс поения, система менее энерго- и металлоемка и является универсальной.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к системам и устройствам для механизации процесса водообеспечения животных.

Оно может быть использовано на животноводческих фермах для содержания сельскохозяйственных животных и птицы.

Недостатком указанной системы автопоения является наличие насоса, предназначенного для циркуляции воды в системе и поддержания заданного температурного режима, так как это увеличивает капитальные затраты и расход электроэнергии, снижает надежность процесса автопоения. Недостатком данной системы является неуниверсальность ее использования на животноводческих объектах.

Она может быть применена только в животноводческих помещениях, имеющих доильные установки с вакуумированной системой.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения универсальности системы, снижения ее металлоемкости и энергоемкости при повышении качества процесса автопоения.

Для достижения этого технического результата система снабжена эжекторными насадками и опорожнителем, соединенным с пульсоусилителем и установленным на баке-накопителе, а пульсатор системы посредством вакуум-проводов соединен с эжекторными насадками и вентиляторами вентиляционной системы животноводческого помещения, при этом вентиляторы и эжекторные насадки установлены в вакуумирующих соплах.

Список литературы

1. Сельскохозяйственные машины / В.М. Халанский, И.В. Горбачев. - КолосС, 2004. - 624с.

2. Механизация и автоматизация сельскохозяйственного производства. / В.А. Воробьёв, В.В. Калинников, Б.С. Окин и др.; Под редакцией В.А. Воробьёва - М.: КолосС, 2004. - 560с.

3. Сельскохозяйственная техника и технологии / Под редакцией И.А. Спасина. - М.: КолосС, 2006. - 682с.

4. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства / А.П. Тарасенко, В.Н. Солнцев, В.П. Гребнев и др. Под редакцией А.П. Тарасенко. - М.: КолосС, 2003. - 551с.

Размещено на Allbest.ru