Совершенствование очищающих устройств для механической обработки кожного покрова КРС

УДК 631.22.013

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЧИЩАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОЖНОГО ПОКРОВА КРС

Ю.А. Хлопко, А.М. Осипова, Л.Г. Нигматов

Обоснована необходимость проведения систематической механической обработки кожного покрова КРС. Описаны функции кожного покрова и их влияние на продуктивность и физиологическое состояние животного. Представлен анализ и выводы по существующим устройствам для механической обработки кожного покрова, предложена конструкция разрабатываемого устройства. Ключевые слова: биотехническая система, механическая обработка кожного покрова, функции кожного покрова.

В доктрине продовольственной безопасности, утвержденной в 2010 г. предусматривается увеличение удельного веса собственного производства в обеспечении потребности в молоке не менее 90%, а мяса - 85%. А это в свою очередь свидетельствует о том, что продовольственная безопасность России напрямую связана с уровнем развития отраслей агропромышленного комплекса. Эффективность его функционирования зависит от применяемых технологий и технологического оборудования в животноводческой отрасли, которые далеки от совершенства и недостаточно конкурентоспособны с зарубежными аналогами. Прогноз развития отрасли животноводства на краткосрочную перспективу предусматривает увеличение поголовья КРС к 2020 г. на 23%, производства молока на 22 %, а мяса на 38%. Достижение поставленных задач возможно только при переводе отрасли на более совершенные технологии, при которых раскрытие и использование генетического потенциала животных будет максимальным.

Одним из резервов повышения реализации генетического потенциала КРС является кожный покров животного, состояние которого определяет качество и количество получаемой продукции, физиологическое состояние организма в целом. Кожа играет огромную физиологическую роль, и в первую очередь через неё осуществляется постоянный контакт организма со средой обитания. Многочисленные чувствительные окончания воспринимают термические, механические, световые и болевые раздражения.

Немаловажную роль отводят коже как выделительному органу, участвующему в обмене веществ и энергии, способствующему поддержанию температурного режима, осуществлению дыхательных функций, исключению проникновения внутрь инфекционных микроорганизмов.

Важно отметить роль кожи в ветеринарной клинике как объекта при постановке диагноза заболевания животных. Важность состояния кожного покрова объясняется многообразием функций кожи: защитных, выделительных, тер-морегулирующих и анализаторских (рис.1).

Рис. 1. Функции кожного покрова КРС

Через кожу непрерывно осуществляется рефлекторная связь организма с внешней средой. Кожный покров воспринимает воздействия внешней среды, обладая целым набором рецепторов (температуры, давления, боли), расположенных в эпидермисе, трансформирует их в нервный процесс или в явление нервного возбуждения, тем самым защищает организм животного. Наличие сети нервных окончаний в кожном покрове обеспечивает передачу внешних раздражений через мозговые центры различным органам и системам организма, влияя тем самым на их функции. В ответ на эти раздражения изменяется сам кожный покров. Он адаптируется к внешним воздействиям, путём включения сложных механизмов защиты. Это в свою очередь повышает противостояние всего организма животного к различным негативным воздействиям окружающей среды. Кожа постоянно загрязняется отжившими клетками эпидермиса, кожными выделениями, пылью, грязью и микроорганизмами. Они надолго задерживаются на коже, скапливаясь в её складках и морщинах. Загрязнённая кожа служит благоприятной средой для патогенных микроорганизмов [1].

Для обеспечения полноценного выполнения кожным покровом своих функций требуется соответствующий уход за ним. При промышленном производстве молока и мяса необходимый уход за кожным покровом скота возможен только при соответствующей механической обработке [2, 3]. Для обоснования возможности механизированной обработки следует детально представлять строение и свойства кожного покрова.

Кожа образует наружный слой животного, повторяющий рельеф мышц и костей. У крупного рогатого скота кожа составляет 3-8% от общей массы животного. У быка масса шкуры может быть в пределах 60-80 кг, толщина её колеблется от 3 до 6 мм. К производным кожного покрова относят потовые, сальные, молочные железы, копытца, мякиши, рога, волосы, носогубное зеркало.

Внешний вид, консистенция, температура и чувствительность кожного покрова и его производных отражают физиологическое состояние обмена веществ и функционирование ряда систем организма животного.

При плохом уходе за кожей на ней обнаруживают накожных паразитов -вшей, чесоточных клещей и власоедов. Отсутствие ухода сопровождается закупоркой потовых и сальных желёз, раздражением кожи, зудом, снижением теп-лорегуляторной её функции и нарушением обмена веществ в организме [4].

Содержание животных в плохих санитарных условиях приводит к загрязнению кожного покрова навозом и грязью, а также способствует возникновению инвазионных и воспалительных заболеваний. Они возникают при неправильном содержании животных, плохом санитарно-гигиеническом состоянии кожного покрова, отсутствии систематической очистки кожи животных. Но при надлежащем уходе за кожей животного повышается общая сопротивляемость организма внешним воздействиям.

Таким образом, напрашивается вывод о необходимости регулярной механической обработки кожного покрова КРС. Тщательная механическая обработка позволяет освободить кожный покров от механических загрязнений, чешуек эпидермиса, выпавшего волосяного покрова, микроорганизмов и паразитов. Помимо этого, при механическом воздействии на кожный покров (очистке) происходит массаж кожи, раздражаются рецепторы, освобождаются протоки потовых желез, повышается кровоснабжение и общий тонус организма.

Через механическое раздражение кожных рецепторов центральная нервная система рефлекторно перестраивает работу отдельных органов и организма животного в целом. Нормализуется теплообмен, обмен веществ, на 10-15% повышается газообмен. И как результат перестройки (нормализации) обменных процессов у животных наблюдается улучшение аппетита, отмечается лучшая усвояемость питательных веществ из корма, повышается продуктивность. Так, в работах профессора Богданова [5] отмечается, что у дойных коров при систематическом механическом воздействии на кожный покров (очистке) удои возрастают на 7-12%, при этом жирность молока увеличивается на 0,1-0,3 абс.%. По данным микробиологов Бакгауза и Конгейма, в 1 мл молока коровы с нечи-

щеным кожным покровом насчитывается от 170 тыс. до 2 млн микробов, в то время как у коровы с чистым кожным покровом всего 20 тыс., а при систематической чистке животного их количество снижается до 3 тыс. в том же объёме.

Небольшой обзор санитарного состояния коровников и дойного стада в нескольких хозяйствах Оренбургской области выявил, что у 90% животных в той или иной мере кожный покров загрязнён навозом, кормовыми остатками, соломой. Очистка кожного покрова животных ограничивается подмыванием вымени при машинном доении. Естественно, что такое положение не способствует интенсификации производства молока и повышению продуктивности животных. Исправить такую ситуацию можно разработав и внедрив универсальное устройство, позволяющее проводить механическую обработку кожного покрова животных при минимальных затратах физической энергии операторов животноводов, используя существующие мощности доильных установок.

Существует значительное количество устройств для механической очистки кожного покрова. Большую часть, которых можно разделить по ряду признаков. Значительную группу представляют щетки, достоинство которых в отсутствии травмирования обрабатываемой поверхности, массажном воздействии, возможности исключения ручного труда, но при этом качество очистки не удовлетворяет требованиям, сложно обеспечить их полноценную санитарную обработку, а это высокая вероятность заражения инвазивными заболеваниями всего обслуживаемого стада

Следующая группа - ручные скребки, преимущество которых заключается в простоте конструкции, малой металлоёмкости, к их недостаткам можно отнести малую механическую прочность, низкое качество очистки, большие затраты ручного труда. Широко представлена группа автоматических щеток. Они получают все большее распространение на крупных комплексах, оборудованных роботами машинного доения. Возможность саморегулирования по высоте позволяет обрабатывать животных различных возрастных групп, при этом продолжительность воздействия составляет от 30 до 200 с. Самый большой недостаток автоматических щеток - их дороговизна (стоимость от 80000 руб.), кроме того санитарная обработка рабочих элементов - весьма трудоемкий и затратный процесс.

Небольшой анализ этих устройств показал, что основными недостатками устройств механической очистки кожного покрова являются: отсутствие системы очистки и накопителя грязи, слабая механическая прочность, недостаточная очистительная способность, отсутствие противоклещевой обработки в осенне -весенний период, высокая стоимость и сложность автоматических щеточных устройств. С учётом всех этих недостатков нами предлагается комбинированное универсальное устройство, которое позволит проводить механическую сухую чистку кожного покрова животного, влажную обработку от микроорганизмов, клещей, бактерий, внешних раздражителей, осуществляя при этом массажные воздействия на кожу животного.

Устройство состоит из резервуара - накопителя, в который собираются загрязнения, он подключается к источнику вакуума. На резервуаре - накопителе смонтирована емкость, в которую заливается вода или ветеринарный препарат, которым необходимо обработать кожный покров животного. Посредством гофрированного шланга резервуар - накопитель соединяется с насадкой, корпус которой разделен на две камеры, в одной из которых смонтирована турбина, вращающаяся под действием вакуума. Во второй камере корпуса размещены секционные, сменные очищающие элементы. Очищающие элементы фиксируются на гибком вале, привод которого осуществляется от турбины. Гибким вал выполнен с целью более точного копирования рельефа кожного покрова, что в разы повышает качество очистки. За счет разряжения создаваемого в камере с очищающими элементами, через патрубок соединённый с емкостью резервуара в нее подается вода или ветеринарный препарат, их подача регулируется запорным механизмом на рукоятке корпуса.

Загрязнения, удаленные с кожного покрова за счет вакуума эвакуируются по гофрированному шлангу в резервуар накопитель. Благодаря этому не происходит загрязнение окружающего воздуха и рабочего места оператора.

Литература:

1. Бобровский А.Я., Писменская В.Н. Анатомия и физиология сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1992. 207с.

2. Хлопко Ю.А. Процессы механической обработки кожных покровов животных с позиции биотехнической системы «человек - машина - животное» // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. Вып. 96. С. 342-346 .

3. Хлопко Ю.А., Осипова А.М. Обоснование и перспективы развития механической обработки кожного покрова животных // Вестник ВНИИМЖ. 2012. №4. С. 124-128.

4. Чикалев А.И. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов. СПб.: Лань, 2006. 224с.

5. Богданов Е.А. Кормление молочных коров, их содержание, доение. М., 1916.

Хлопко Юрий Александрович, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ФГБУН Оренбургский научный центр Уральского отделения Российской академии наук E-mail: otbiosistem@mail.ru

Осипова Анна Михайловна, кандидат технических наук, старший преподаватель Нигматов Ленар Гамирович, аспирант

ФГБОУ Оренбургский государственный аграрный университет E-mail: lenarnigmatov@mail.ru

The necessity of systematic mechanical treatment of the skin of cattle. Describes the functions of the skin and their impact on productivity and physiological state of the animal. Presented the analysis and conclusions of the existing devices for mechanical processing of the skin, proposed construction of the developed device. Keywords: biotechnical system, the skin, integument machining, the functions of the skin.