Оптимизация параметров функционирования комплексов по откорму крупного рогатого скота

9

Рис. 3. Устройство и технологический процесс работы модернизированного пресс-подборщика:

1 — рама; 2 — прижимная решетка;

3, 6 — прессующие вальцы; 4 — передняя часть прессовальной камеры; 5, 7 — задние верхняя и нижняя части прессовальной камеры;

8 — колесный ход; 9 — барабанный подборщик

ложение 5'. Затем агрегат начинает движение вдоль валка и пружинные пальцы барабанного подборщика 9 подхватывают подвяленную травяную массу и подают ее в прессовальную камеру. Посредством прижимной решетки 2 происходит предварительное уплотнение массы, а верхний валец 3 препятствует забиванию входного окна. Нижними вальцами 6 и цепями со скалками задней нижней части 7 механизма прессования поступающая в камеру масса закручивается в рулон. Благодаря тому, что задняя верхняя часть 5' прессующего транспортера смещена к центру пресс-камеры, вращение рулона начинается раньше, чем в базовой модели, и рань-

ше начинается процесс равномерного уплотнения прессуемой массы. При достижении необходимого значения плотности формируемый рулон сам начинает поднимать верхнюю заднюю часть прессующего транспортера. Этот процесс продолжается до тех пор, пока верхняя задняя часть транспортера 5 не займет свое конечное положение, обусловленное диаметром прессовальной камеры. После этого происходит обвязка рулона шпагатом, поднятие задней части прессовальной камеры с помощью гидроцилиндров и выгрузка готового рулона на поле.

Предложенная нами конструкция прессовальной камеры рулонного пресс-подборщика позволяет достичь более высоких и равномерных значений плотности прессования по всему диаметру формируемого рулона, что способствует повышению качества заготавливаемого сенажного корма. Кроме того, возрастает масса готового рулона, что в свою очередь приводит к уменьшению расхода упаковочной пленки и снижению себестоимости корма.

Список литературы

1. Реализация генетического потенциала продуктивности в молочном скотоводстве на основе оптимизации системы кормления: рекомендации / Под общ. ред. П.Н. Прохоренко. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. — 36 с.

2. Орсик, О.С. Инновационные технологии и комплексы машин для заготовки и хранения кормов: рекомендации /

О.С. Орсик, Е.Л. Ревякин. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. — 140 с.

3. Кокунова, И.В. Применение экологически безопасных технологий в кормопроизводстве Псковской области / И.В. Кокунова, А.Г. Куренков // Псковский регионологический журнал. — 2008. — № 5. — С. 71-74.

8

УДК 631.145:636.22/.28.084.522

А.И. Куценко, канд. экон. наук, зав. лабораторией

ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет —

Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева»

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСОВ ПО ОТКОРМУ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Для обеспечения эффективного функционирования животноводческих комплексов в существующих рыночных условиях необходимо максимально использовать имеющиеся возможности по производству продукции, что обусловливает необходимость оптимизации производственных и технологических параметров. В решении этих задач большое значение имеет применение методов математического анализа и моделирования.

70

Определим параметры производства на комплексах по выращиванию и откорму 10 тыс. гол скота, при которых обеспечивается получение максимального объема конечной продукции — прироста живой массы животных.

Для описания функции продуктивности используется параболическая зависимость [1], которая наиболее просто и наглядно отражает биологические закономерности роста и развития живот-

ных, заключающиеся в постепенном возрастании продуктивных возможностей, достижении максимальных уровней продуктивности и дальнейшем их убывании:

ф

В соответствии с этим живая масса животных рт в конце периода откорма продолжительностью Тсоставит

Т3 + аТ2 + РТ + у = 0,

Рт = Р0 + |ф0 )&'-

аТ3 ЬТ2

+ сТ + Р0.

При осуществлении производственного процесса с ритмом Л в течение планируемого периода времени О на комплекс поступает в / Л откормочных групп по 50 животных в каждой группе. Столько же откормочных групп реализуется на мясокомбинате по 51 животных в каждой группе. Отсюда общий прирост живой массы животных Фв при откорме на комплексе за период времени О (без учета преждевременно выбывших животных) составляет

Фв = Дрт51 - Р0

Для расчета ритма производства воспользуемся формулой [2]

Д =

Т + Б К ’

где Б — продолжительность дезинфекции, очистки и подготовки комплекса для проведения откорма технологической группы животных; К — общее количество помещений.

Подставляя в (3) выражения для рт (2) и Л (4), получаем аналитическое выражение критерия оптимальности — максимизации общего прироста живой массы при откорме животных на комплексе

[шах]Фс =

ОК

Т + Б

/аТ3 + ЬТ2 + Т

------1------+ с1

3 2

V

у

+Р0 Р - 50 )].

Таким образом, при известных исходных значениях параметров О, К, Б,р0, 50, 51, функции продуктивности ф(£) задача максимизации объема производимой откормочным комплексом продукции сведена к определению оптимальной продолжительности технологического цикла откорма животных Т.

Максимальное значение Фв достигается, когда его первая производная равна нулю, т. е. при выполнении условия Фс' = 0.

После вычисления первой производной и проведения необходимых преобразований получим кубическое уравнение вида

3 Р + 2аБ) 3ЬБ

где а = —----------------, В =-------, у = -

4а 2а

сБ + Р0

-1

2а

Решением уравнения (6) является решение Кор-дано [3, с. 43-44]. Оно получено приведением уравнения к «неполному» виду у3 + ру + q = 0 подстановкой

т а Т = у —,

3

а2 (аУ ар

где р = р-—, q = 21— - — + у.

2 I. 3) 3

Далее, вычислив значения й, А, В:

й =

Р

3

2

В=3 - 2-Гй,

можно получить корни у1, у2, у3 «неполного» кубического уравнения:

А + В А - В г—

У1 = А + B, У2,3 =-— ±/-^л/3.

При й Ф 0 корни у2 3 получаются комплексными, которые для рассматриваемой задачи не имеют смысла и поэтому отбрасываются.

При значениях параметров: К = 31 (ед.) Б = 11 (сут.); О = 365 (сут.); а = -0,000005925 Ь = ,0037934; с = 0,530 (кг); 50 = 360 (гол.) 51 = 352 (гол.); р0 = 45 (кг), вычисление по приведенным формулам дает следующие значения:

а = -463,677; р = -82229,414 ; р = -10563,898; q = -10751983 ;

у = -1734866,8; Р = 274.09804-102;

3

| = -5376 103; й = 8308371 106; ^ = 2882 103;

а

А = 202,1; В = 135,6; у = 337,7; — = 154,6.

Отсюда оптимальная продолжительность технологического цикла откорма животных Т* = 492 сут.

Аналогичным путем можно провести расчеты при выборе любого другого критерия оптимальности.

На основании полученного значения параметра Т* были рассчитаны значения других производственных параметров. Это позволило определить оптимальный вариант технологии производства, в соответствии с которым предполагается увеличение продолжительности технологического цик------------------------------------------- 71

Л1 )

ла откорма животных на 100 сут. (с 392 до 492). Его реализация позволит по сравнению с типовым вариантом технологии:

• увеличить объем производимой продукции — общий прирост живой массы откармливаемых на комплексе животных на 2,2 %, что составляет около 81,4 т или в денежном выражении 4070 тыс. р. при цене реализации 50 р. за 1 кг;

• добиться более интенсивного использования молодняка КРС путем доведения его до высоких весовых кондиций с 425 до 530 кг, обеспечивающего с каждого откармливаемого на комплексе животного получение 105 кг, т. е. почти 25 % дополнительного прироста живой массы;

• повысить среднесуточный прирост живой массы на 15 г (с 970 до 985 г) за счет более эффективного использования биологических закономерностей роста и развития при установленных типовым проектом условиях формирования продуктивности животных;

• сократить на 2010 г. годовую потребность комплексов в откормочном поголовье и соответствующие расходы на его приобретение в размере 13 657,5 тыс. р. при расчетной цене 150 р. за 1 кг живой массы приобретаемого для откорма молодняка;

• снизить уровень преждевременного выбытия животных на 20 %;

• увеличить убойный выход мяса с туши с 51.. .53 до 57.59 % за счет более раннего заверше-

ния формирования костяка, чем мышц, что при 6 %-ном увеличении убойного выхода эквивалентно в переводе на живую массу увеличению объема производимой комплексом продукции на 11,3 %;

• в значительной степени компенсировать за счет сокращения расходов на приобретение телят и роста объемов производства некоторое увеличение расходов на поддерживающий корм, что обусловлено получением тяжеловесного скота;

• получить дополнительный источник увеличения производства говядины, поскольку в результате сокращения пропускной способности комплексов на 19,9 % освободившееся откормочное поголовье при вовлечении его в производственный процесс обеспечит соответствующий прирост объема производства мяса.

Список литературы

1. Куценко, А.И. Моделирование производственных процессов на животноводческих предприятиях. / Мат-лы Всерос. межрег. науч.-практ. конф. 25-26 октября 2006 г. — Чебоксары: ЧГСХА, 2006. — С. 453-456.

2. Куценко, А.И. Моделирование промышленных технологий производства продуктов животноводства // Совершенствование организации и управления производством на с.-х. предприятиях: сб. науч. тр. — М.: ТСХА, 1981. — С. 100-106.

3. Корн, Г. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Г. Корн, Т. Корн. — М.: Наука, 1973. — 832 с.