САМОКОРМУШКА ДЛЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
SELF-FEEDER FOR CATTLE

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для циклического приема заданного количества корма, предварительной подготовки его к скармливанию (смачивание, совмещенное с тепловой обработкой), скармливания его животным и для выполнения сопутствующих технологических процессов по обслуживанию животных - автопоения и обработки кожного покрова.
Известна самокормушка [патент на полезную модель RU №34311 U1. Авторы: Рыжков Л.А., Капустин И.В., Малиев В.Х.. Опубликовано 10.12.2003 г.] предназначенная для скармливания крупному рогатому скоту рассыпного или рулонного сена. Она включает в себя корыто со втулками по углам, вертикальные стойки, вставленные в них, подпружиненные уловители, устанавливаемые по периметру корыта, хомуты крепления к стойкам оснований разделительных дуг, разделительные решетки, крышу и ограничители. Загрузка самокормушки предусматривает использование фронтального погрузчика.
Недостатки данного технико-технологического решения:
- отсутствует устройство для предварительного, частичного разрушения рулонов;
- не предусмотрена возможность использовать самокормушку для дополнительной технологической функции в роли - «Чесало»;
- не предусмотрено устройство для сбора остатков корма с целью его вторичного использования.
Известна самокормушка для животных [патент на полезную модель RU №31484 U1. Авторы: Тенеков А.А., Малиев В.Х., Богатюк А.А. Опубликовано 20.08.2003 г.] включающая в себя центральную опору, установленную на распорках; основные и боковые стойки, связанные между собой по верхним концам перекладинами; эластичные делители кормовых мест; желоба; гибкие регулировочные элементы для сохранения формы стога; вспомогательные технологические элементы, обеспечивающие разделение стога сена на сектора; цепи крепления желобов; цепочные навесы; подвижно закрепленное в верхней части центральной опоры кольцо.
Недостатки данного технико-технологического решения:
- не универсально относительно технологий содержаний животных;
- усложняется монтаж, соответственно увеличиваются трудовые затраты;
- использование эластичных делителей и их связь с перекладинами не исключает нарушение процесса отбора корма животными и поломки отдельных элементов конструкции.
Известно изобретение «Самокормушка» [патент RU № RU 2417583 С1. Авторы: Гаппоев Т.Т., Касаев У.К., Макоева Л.С., Гацалов Т.И. Опубликовано: 10.05.2011 г. Бюл. №13]. Самокормушка выполнена в виде самораскладывающегося ангара, стойки и поперечины которого образуют арки, соединенные между собой механизмом равномерного размещения вдоль продольной оси ангара. Поперечины крыши соединены со стойками шарнирно. Самокормушка содержит кормушки, закрепленные в зоне кормления животных на ее раме. Кормушки выполнены в виде перфорированных растягиваемых труб и закреплены на упомянутых стойках и на поперечинах.
К недостаткам данной модели можно отнести:
- привязка ее к конкретной технологии содержания животных (пастбищной системе содержания и кормление травостоем, выращенном на питательном растворе);
- периодический демонтаж системы, что снижает срок ее службы;
- наличие кормушек в виде перфорированных, растягиваемых труб, что не исключает риски их повреждения.
Известна самокормушка [патент на изобретение RU №2594881 С1. Авторы: Трухачев В.И., Лебедев А.Т., Очинский В.В., Мороз В.И., Селионова М.И., Павлюк Р.В., Лебедев П.А., Магомедов Р.А., Шумский А.С. Опубликовано 20.08.2016 г. Бюл. №23] предназначенная для скармливания рулонного сена. Она включает в себя: две телескопические стойки с крестообразными металлическими опорами и анкерами для их крепления; ложементы с уложенной на них перекладиной; решетчатый контейнер, подвешенный на перекладину; рулон корма, размещенный в решетчатом контейнере; объемное ограждение контейнера из деревянных брусьев в продольном направлении; гибкое ограждение из транспортерных лент расположенное в поперечном направлении; скрутки для стягивания двух смежных деревянных брусьев.
Недостатками данного изобретения являются:
- необходимость дополнительных затраты ручного труд, связанных с периодической перезагрузкой (перезарядкой) нового рулона;
- не исключаются риски травмирования работников животными в процессе перезарядки рулонов;
- не решается вопрос рационального использования корма (невозвратные потери корма увеличиваются);
- возможность забора корма животными с двух сторон самокормушки способствует не рациональному использованию площади пола животноводческого объекта;
- данное конструктивное решение исключает возможность использования механических средств уборки территории в зоне ее размещения (установки).
Известна самокормушка [патент на изобретение RU №2599565 С1. Авторы: Трухачев В.И., Лебедев А.Т., Очинский В.В., Мороз В.И., Селионова М.И., Павлюк Р.В., Захарин А.В., Лебедев П.А., Магомедов Р.А., Шумский А.С.. Опубликовано 10.10.2016 г. Бюл. №28] предназначенная для хранения и выдачи рулонного сена животным. Она включает в себя: жесткий, пространственный металлический каркас цилиндрической формы с регулярным размещением по периметру вертикальных стержней - ограждений трубчатого сечения; стержни конструктивного соединения, жестко соединенные снаружи горизонтальными кольцами; цилиндрические пальцы прочного соединения пространственного блока; днище самокормушки выполненное в виде выпуклой во внутрь каркаса оболочки с опорными кольцами жесткости и симметрично расположенными отверстиями в центре оболочки и на кольце жесткости; вертикальные ножи крестообразной формы с опорным элементом (стержнем фиксатором); покрытие самокормушки, выполненное в виде выпуклой наружу оболочки.
Недостатками данного изобретения являются:
- заложенный конструкцией принцип загрузки кормушки сверху усложняет процесс и ограничивает объем загрузки корма с учетом возможности погрузочных средств;
- для качества процесса кормления животных в данном случае важнее разрушить наружные слои рулона, а конструкция этого не предусматривает;
- предложенная конструкция не решает вопрос снижения безвозвратных потерь корма.
Наиболее близким по технико-технологическому решению к предлагаемому изобретению является «Самокормушка - станок» [патент на изобретение RU №2269260 С1. Авторы: Рыжков Л.А., Капустин И.В., Краснов И.Н. Опубликовано 10.02.2006 г. Бюл. №4]. Самокормушка - станок включает в себя: корыто, дно которого состоит из двух листов шарнирно закрепленных по внешним краям корыта; поперечные перекладины на которые опираются листы; вертикальные стойки на которых закрепляется корыто, основания разделительных дуг, крыша и опускаемые, фиксирующие ограничители; рычаг к которому присоединен трос, контактирующий с блоками и закрепляемый к нижнему листу.
Недостатками данной кормушки - станка являются:
- конструктивное решение самокормушки - станка предусматривает ее загрузку рулонами с торцевой стороны, что затрудняет процесс отбора корма (его разрушение) животными;
- принятая конструкция ограничителей, предусматривающая их перемещение в вертикальной плоскости относительно разделительных дуг уменьшает диапазон доступа животных к кормам, что увеличивает затраты ручного труда на их перестановку;
- не решен вопрос сбора и повторного использования потерь кома;
- наличие корыта с днищем из двух шарнирно закрепленных листов с тросовым приводом, увеличивает капитальные затраты на изготовление самокормушки - станка и затраты труда на подъем и опускание листов днища. При этом, необходимо учитывать, что в процессе управления положением днища работник находится в зоне риска, а это не исключает возможности его травмирования животным;
- в предлагаемой конструкции не предусматривается обработка сухих грубых кормов с целью снижения запыленности воздуха в зоне кормления и его бактериальной обсемененности (к примеру - споровыми бактериями, близкими к сенной палочке), что особенно важно при использовании данного оборудования в закрытых помещениях;
- в конструкции кормушки - станка не заложены принципы и устройства для обработки кожного покрова животного, который также является носителем различных видов бактерий;
- конструкция кормушки не предусматривает возможность совмещения процесса кормления и поения животных как в одном временном технологическом цикле, так и поение животных в течение суток.
Предлагаемым изобретением «Самокормушка для крупного рогатого скота» решаются задачи повышения качества процесса кормления животных при беспривязном их содержании, рационального использования площади пола животноводческого помещения, снижения экологической безопасности внутреннего пространства животноводческого помещения, снижения загрязненности выдаиваемого молока микрофлорой (споровыми бактериями кожного покрова животных), выполнения трех технологических процессов (кормление и поения животных; обработка кожного покрова животных) при снижении капитальных затрат на их технико-технологическое обеспечение, эффективного использовании площади застройки под животноводческое помещение, площади пола внутри животноводческого помещения.
Для достижения этого технико-технологического и экономического результата предлагается пристенный вариант монтажа самокормушки, обеспечивающий ее технологическую связь через кормовой проем в продольной стене животноводческого помещения с банком кормов (накопитель кормов с учетом технологического цикла их скармливания). В качестве несущего каркаса самокормушки использовать вертикальные опорные стойки и распределительные трубопроводы подачи питьевой, активированной воды и сжатого воздуха, (являющиеся структурными элементами самокормушки, которые непосредственно связаны с технико-технологическими элементами резервирования питьевой и активированной воды животноводческого помещения); включить в конструктивно-технологическое решение самокормушки (как структурные технико-технологические составляющие) подсистему автопоения животных, управляемые устройства для периодической санитарно-технологической обработки кожного покрова животных и грубых кормов и элементы видео фиксации нахождения животных в зоне отбора корма. Управление технологическими операциями и отдельными конструктивными элементами при обслуживании животных осуществляется с помощью видеофиксаторов.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен фронтальный вид самокормушки для крупного рогатого скота. На фиг. 2 изображен вид сверху.
Самокормушка для крупного рогатого скота включает в себя: две вертикальные опорные стойки 1 с устройствами 2 для крепления их к боковой стене 3 животноводческого помещения и с устройствами 4 для создания распора между полом и потолочным перекрытием 5 животноводческого помещения; эластичные, теплоизолирующие пластины 6 закрепленные по периметру кормового проема 7 (окно подачи корма в животноводческое помещение); основание 8 выполненное в виде каркасного двухтрубного, дугообразного контура с опорными стойками 9 и устройствами подвода воздуха 10 к активным рабочим органам 11 управляемого устройства для обработки кожного покрова шеи животного, отводы 12 подачи питьевой воды к автопоилкам 13, разделительные дуги (ограничители кормового места) 14, закрепленные на основании 8; распределители кормового пространства 15 для забора корма животными (дополнительно обеспечивающие подачу активированной воды к управляемым устройствам 18 для санитарной обработки кожного покрова); однотрубный дугообразный каркасный контур 16 для подвода сжатого воздуха (как дополнительная функция - подвеска на нем с использование подшипников 17 устройств 18 с целью проворачивания их в вертикальной плоскости и фиксации в зоне контакта с животным 28 для обработки кожного покрова); пневматический цилиндр 19, взаимодействующий с направляющей 20 устройства 18 (с целью изменения положения устройства 18 в вертикальной плоскости); диафрагменный насос 21, через гибкий трубопровод 22 и пульсатор 23 сообщающийся с однотрубным дугообразным каркасным контуром 16; обводной контур 24 для подвода активированной воды или сжатого воздуха к каркасной трубе 25 и трехсекционным рабочим органам 26 устройств 18, состоящим из трех взаимосвязанных между собой и каркасной трубой 25 пустотелых перфорированных в нижней части трубок 27, с возможностью отклоняться друг от друга на заданный угол в вертикальной плоскости, обеспечивая тем самым копирование поверхности туловища животного 28, а гибкими трубками для транспортировки в зону обработки кожного покрова активированной воды или потока воздуха, на перфорированные в нижней части трубки 27, по их концам, с возможностью вращения монтируются катушки 29 (фиг. 2) с целью возвратно поступательного движения трехсекционного рабочего органа 26 по поверхности туловища животного 28, а в зоне перфорации трубок 27 в отверстиях устанавливаются пальчиковые, упругие элементы, обеспечивающие операции массажа кожного покрова и его санитарной обработки; трубопровод 30 распределения активированной воды по распределителям кормового пространства 15; верхний однотрубный каркасный контур 31 с распорками 32, обеспечивающий прочность и устойчивость конструкции самокормушки, а также подвод активированной воды (отличающейся по водородному показателю рН - щелочная или кислая); видеофиксаторы 33 системы управления технологическими операциями (процессами) и отдельными конструктивными элементами при обслуживания животных; трубопровод 34 подвода воды на нужды автопоения, трубопровод 35 подвода сжатого воздуха, трубопровод 36 подвода активированной воды к кормушке; устройство 37 для смачивания корма; запорные краны 38 подвода к автопоилкам питьевой воды, потока сжатого воздуха и активированной воды к рабочим органам обработки кожного покрова животных, подвода активированной воды к устройствам для обработки (смачивания) корма. Операция смачивания корма осуществляется по мере поступления корма в кормушку из примыкающего к боковой стене коровника банка кормов 39.
Технологический процесс обслуживания животных самокормушкой (ее работа) протекает следующим образом.
В исходном положении запорные краны 38 подачи питьевой воды, подачи воздуха и подачи активированной воды находятся в закрытом положении. Запорный кран 38 подачи питьевой воды к автопоилкам 13 открыт. Управляемое устройство 18 для санитарной обработки кожного покрова находится в исходном, поднятом положении, привод его рабочих органов отключен.
Технологический процесс обслуживания животных самокормушкой начинается с выполнения подготовительных технологических операций:
1. Доставка корма из банка хранения кормов 39 в кормовой проем 7 для его приема самокормушкой;
2. Поверхностная обработка корма активированной водой с использованием устройства 37 для смачивания корма. Поверхностная обработка начинается в тот момент, когда будет зафиксировано заполнение кормовой зоны кормом. По результату видеофиксации наличия корма в кормушке поступает сигнал из системы управления технологическим процессом обслуживания животных на открытие запорных кранов 38 подачи активированной воды, и активированная вода поступает к устройствам 37 для смачивания корма - осуществляется технологическая операция обработки корма (смачивание поверхности корма активированной водой). С учетом связи самокормушки с подсистемами подготовки воды к использованию в животноводческом помещении при обработке кормов может быть использована как активированная вода с различным показателем рН так и обычная вода с технологически обоснованными температурными показателями.
Длительность цикла обработки корма и цикличность задается программой в соответствии с зоотехническими требованиями.
Процесс непосредственного обслуживания животных самокормушкой осуществляется в следующей последовательности.
Животные по мере возникновении физиологической потребности в питании (потреблении корма) в свободном доступе занимают одно из свободных кормовых мест между разделительными дугами (ограничителями кормового места) 14 и распределителями кормового пространства 15. При операции отбора корма и его поедания животное в циклическом режиме может удовлетворять свои потребности в воде, не покидая кормовое место из установленных на разделительных дугах (ограничителях кормового места) 14 автопоилок 13. По мере удовлетворения своих потребностей животное освобождает занимаемое кормовое место, которое может быть использовано другим животным.
Технологическая операция обработки кожного покрова животных осуществляется периодически в рамках установленных зоотехническими требованиями временных циклов. Цикличность операции обработки кожного покрова животного зависит от вида корма, его загрязненности, активности потребления корма животными и санитарных требований. Длительность рабочего цикла устройства составляет одни сутки. Периодичность циклов в течении месяца устанавливается с учетом санитарных требований и рекомендаций зоотехника, ветврача применительно к животноводческому объекту.
В данном технико-технологическом решении возможен принцип совмещения технологических операций кормления и обработки кожного покрова.
В соответствии с принятым временным режимом выполнения технологического цикла обработки кожного покрова животных включаются в работу видеофиксаторы 33, которые фиксируют поступление животных в кормовую зону. В случае фиксации животного в кормовой зоне, срабатывают запорные краны 38 подачи воздуха или активированной воды к активным рабочим органам 11 для обработки кожного покрова шеи животного или трехсекционным рабочим органам 26. При поступлении агентов обработки к рабочим органам 11 для обработки кожного покрова шеи животного происходит вращение исполнительного щеточного элемента с одновременным массированием воздушным потоком или смачиванием кожного покрова шеи активированной водой. При поступлении агентов обработки к устройству 18 первоначально включается в работу пневматический цилиндр 19 (из под поршневого пространства которого дросселировано удаляется воздух) и устройство 18 из наклонного под определенным углом положения, поворачиваясь на подшипниках 17, установленных на однотрубном дугообразном каркасном контуре 16 принимает горизонтальное положение, контактируя трехсекционными рабочими органами 26 с кожным покровом животного. При поступлении воздушного потока через пульсатор 23 к мембранному диафрагменному насосу 21 обеспечивается возвратно поступательное движение относительно верхней части туловища животного 28 каркасной трубы 25 и трехсекционных рабочих органов 26. Так как, каркасная труба 25 и трехсекционный рабочий орган 26 через гибкий трубопровод 22, пульсатор 23 и обводной контур 24 в периодическом режиме одновременно могут сообщаться с однотрубным дугообразным каркасным контуром 16 и распределителями кормового пространства 15, выполняющими роль поставщиков активированной воды, то обработка кожного покрова животных может осуществляться как с использованием воздушного потока (удаление мелких загрязнений и пылевидных частиц; массаж кожного покрова) так и активированной воды (снижение бактериальной обсемененности кожного покрова).
По окончании технологического цикла обработки кожного покрова животного за счет подачи сжатого воздуха в под поршневое пространство пневматического цилиндра 19 и возвратного хода поршня и штока устройство 18 возвращается в исходное положение. Технологический цикл обработки кожного покрова конкретного животного окончен.
Внедрение данного конструктивно-технологического решения позволяет:
- рационально использовать земельный фонд под строительство животноводческого объекта;
- повысить безопасность труда обслуживающего персонала и экологическую безопасность внутреннего пространства животноводческого помещения (загазованность; бактериальная обсемененность), качество выполнения технологических процессов кормления и поения животных;
- снизить капитальные затраты на строительство животноводческого объекта и техническое обеспечение технологических процессов поения и кормления животных (исключается необходимость в кормушках и кормовых проездах, размещаемых по длине животноводческого помещения, в мобильных или стационарных кормораздаточных устройствах внутри животноводческого помещения).