Техника и технологии в животноводстве
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Общее животноводство
Издательство:
Ставропольский государственный аграрный университет
Авторы:
Трухачев Владимир Иванович, Атанов Иван Вячеславович, Капустин Иван Васильевич, Грицай Дмитрий Иванович
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 536
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9596-1710-3
Артикул: 821883.01.99
Рассмотрены приоритетные направления развития животноводства, передовые технологии, системы и способы содержания животных. Изложены вопросы механизации и технологии производства и переработки продукции животноводства с использованием современного энергосберегающего оборудования. Представлены основы расчета конструктивных параметров, эксплуатационных и энергетических характеристик применяемых машин и оборудования. Приведены вопросы эксплуатации и обслуживания средств механизации животноводческих предприятий. Для студентов высших учебных заведений, осваивающих образовательные программы бакалавриата и магистратуры по направлениям подготовки «Агроинженерия», «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», «Зоотехния» и специальности «Ветеринария».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 35.03.06: Агроинженерия
- 36.03.02: Зоотехния
- ВО - Магистратура
- 35.04.06: Агроинженерия
- ВО - Специалитет
- 36.05.01: Ветеринария
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В. И. Трухачев, И. В. Атанов, И. В. Капустин, Д. И. Грицай ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ УЧЕБНИК Ставрополь «АГРУС» 2020
УДК 636:631.171(075.8) ББК 45/46:40.7я73 Т38 Авторский коллектив: Академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, доктор экономических наук, профессор, Заслуженный деятель науки Российской Федерации В. И. Трухачев; кандидат технических наук, профессор, Почетный работник агропромышленного комплекса Российской Федерации И. В. Атанов; кандидат технических наук, профессор, Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации И. В. Капустин; кандидат технических наук, доцент Д. И. Грицай Рецензенты: заведующий кафедрой «Механизация животноводства и безопасности жизнедеятельности» Кубанского государственного аграрного университета, доктор технических наук, профессор Ф. Ю. Фролов; профессор кафедры «Производство и переработка сельскохозяйственной продукции» Азово-Черноморского инженерного института ФГБОУ ВО Дон ГАУ в г. Зернограде, доктор технических наук И. Н. Краснов Т38 Техника и технологии в животноводстве : учебник / В. И. Трухачев, И. В. Атанов, И. В. Капустин, Д. И. Грицай. - Ставрополь : АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2020. - 536 с. (Серия «Знания в производство»). ISBN 978-5-9596-1710-3 Рассмотрены приоритетные направления развития животноводства, передовые технологии, системы и способы содержания животных. Изложены вопросы механизации и технологии производства и переработки продукции животноводства с использованием современного энергосберегающего оборудования. Представлены основы расчета конструктивных параметров, эксплуатационных и энергетических характеристик применяемых машин и оборудования. Приведены вопросы эксплуатации и обслуживания средств механизации животноводческих предприятий. Для студентов высших учебных заведений, осваивающих образовательные программы бакалавриата и магистратуры по направлениям подготовки «Агроинженерия», «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», «Зоотехния» и специальности «Ветеринария». УДК 636:631.171(075.8) ББК 45/46:40.7я73 ISBN 978-5-9596-1710-3 ФГБОУ ВО Ставропольский государственный аграрный университет, 2020
Оглавление прЕдисЛовиЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Раздел 1 производственно-технологическая характеристика животноводческих ферм и комплексов 1.1. Состояние, проблемы и перспективы развития животноводства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2. Организация производства продукции животноводства . . . . . 16 1.3. Животноводческие фермы и комплексы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.4. Технологии, системы и способы содержания животных . . . . 22 1.5. Перспективы внедрения цифровых технологий в животноводстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Раздел 2 зооветеринарная гигиена сельскохозяйственных животных 2.1. Зооветеринарная гигиена и ее значение для сельскохозяйственных животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.2. Зоогигиенические требования к участку под строительство и проектно-технологическим решениям животноводческого объекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.3. Способы и средства создания комфортных условий для содержания животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.4. Зоогигиенические требования к системам уборки, хранения и переработки навоза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.5. Профилактические санитарно-гигиенические мероприятия на животноводческих фермах и комплексах . . . . . . . . . . . . . . 67 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Раздел 3 технологии и оборудование для приготовления кормов к скармливанию 3.1. Корма, их классификация и питательная ценность . . . . . . . . . 71 3.2. Способы обработки и подготовки кормов к скармливанию . . . 82 3
3.3. Сущность, оценочные показатели и способы процесса измельчения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 3.4. Оборудование для измельчения концентрированных кормов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 3.5. Оборудование для измельчения грубых и сочных кормов . . . 105 3.6. Оборудование для приготовления кормовых смесей . . . . . . 122 3.7. Оборудование для гранулирования кормов . . . . . . . . . . . . . . 139 3.8. Эксплуатация и обслуживание кормоприготовительного оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Раздел 4 технологии и оборудование для разда чи кормов 4.1. Требования к кормораздающим устройствам, их классификация и сравнительная оценка . . . . . . . . . . . . . . 155 4.2. Оборудование для раздачи кормов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 4.3. Установки для транспортировки и раздачи кормов по трубам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 4.4. Эксплуатация и обслуживание кормораздатчиков . . . . . . . . 189 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Раздел 5 оборудование для водоснабжения и поения животных 5.1. Способы и устройства для обработки воды . . . . . . . . . . . . . . 195 5.2. Системы механизированного водоснабжения . . . . . . . . . . . . 202 5.3. Водоподъемное и напорно-регулирующее оборудование . . . 206 5.4. Оборудование для поения животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 5.5. Эксплуатация и обслуживание систем водоснабжения и автопоения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Раздел 6 оборудование для уборки, хранения и переработки навоза 6.1. Классификация систем и средств механизации для уборки навоза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 6.2. Оборудование для уборки навоза из помещений . . . . . . . . . . 236 4
6.3. Оборудование для хранения и переработки навоза . . . . . . . . 245 6.4. Эксплуатация и обслуживание навозоуборочного оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Раздел 7 оборудование для создания оптимального микроклимата в производственных помещениях 7.1. Классификация технических средств для создания оптимального микроклимата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 7.2. Оборудование для вентиляции помещений . . . . . . . . . . . . . . 259 7.3. Оборудование для обработки воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 7.4. Оборудование для создания локального микроклимата . . . . 270 7.5. Эксплуатация и обслуживание оборудования вентиляционных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Раздел 8 оборудование для механизации стрижки и обр аботки овец 8.1. Основы технологии и правила стрижки овец . . . . . . . . . . . . 282 8.2. Оборудование механизированных стригальных пунктов . . . . 285 8.3. Оборудование для механизации купания овец . . . . . . . . . . . 294 8.4. Эксплуатация и обслуживание оборудования стригальных пунктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Раздел 9 доильные аппар аты и установки 9.1. Физиологические основы и технологические требования к машинному доению коров . . . . . . . . . . . . . . . . 307 9.2. Доильные аппараты, их классификация и сравнительная оценка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 9.3. Конструктивное исполнение стаканов, коллекторов и пульсаторов доильных аппаратов . . . . . . . . . . 322 9.4. Доильные установки, их классификация и сравнительная оценка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 9.5. Вакуумные системы и насосы доильных установок . . . . . . . 350 5
9.6. Манипуляторы доильных установок и роботы-автоматы . . . . 361 9.7. Эксплуатация и обслуживание доильного оборудования . . . . 372 9.8. Правила личной гигиены работников молочных ферм . . . . . 391 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 Раздел 10 оборудование для первичной обработки, хранения и переработки молока 10.1. Виды и технологические схемы первичной обработки молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394 10.2. Оборудование для очистки молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 10.3. Оборудование для охлаждения молока . . . . . . . . . . . . . . . . 405 10.4. Оборудование для пастеризации молока . . . . . . . . . . . . . . . 412 10.5. Оборудование для гомогенизации молока . . . . . . . . . . . . . 424 10.6. Оборудование для получения и аккумуляции искусственного холода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427 10.7. Оборудование для производства молочной продукции . . . . 440 10.8. Эксплуатация и обслуживание оборудования для обработки молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485 Раздел 11 энергосбережение в технологических процессах животноводческих ферм и комплексов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486 Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502 Раздел 12 пр авила безопасной эксплу атации оборудования животноводческих ферм и комплексов 12.1. Особенности эксплуатации машин и оборудования в животноводстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504 12.2. Меры безопасности при эксплуатации техники . . . . . . . . . 506 12.3. Основные правила электробезопасности . . . . . . . . . . . . . . 526 12.4. Меры пожарной безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528 12.5. Экологическая безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529 Контрольные вопросы и задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532 6
ПРЕДИСЛОВИЕ Научно-технический прогресс в агропромышленном комплексе, совершенствование технологии промышленного животноводства и кормопроизводства, назревшая необходимость технологической модернизации и реконструкции действующих в стране ферм и комплексов предопределяют высокий уровень подготовки квалифицированных специалистов высшими учебными заведениями. Реализация остро стоящей сегодня задачи увеличения производства конкурентоспособной продукции животноводства невозможна без технического и технологического перевооружения данной отрасли производства на базе автоматизированных поточно-технологических линий, использования ЭВМ в управлении технологическими процессами и оборудованием. Принципиально важной отличительной особенностью животноводства является круглогодичный (непрерывный) цикл производства, что предъявляет высокие требования как к эксплуатационной надежности средств механизации, так и к правильной их эксплуатации, своевременному и качественному обслуживанию. В образовательных программах подготовки студентов по направлениям «Агроинженерия», «Эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов» предусмотрены дисциплины «Техника и технологии в животноводстве», «Машины и оборудование в животноводстве», «Основы производства продукции животноводства». Целевое назначение данных дисциплин направлено на формирование у студентов системы знаний о современных технологиях производства продукции животноводства, комплексной механизации основных производственных процессов в животноводстве при максимальном использовании генетического потенциала животных. В отличие от опубликованного в 2016 году издательством «Лань» учебного пособия «Техника и технологии в животноводстве» в данном учебнике 3,4,5,6,7,8 и 9 разделы дополнены информацией по эксплуатации и техническому обслуживанию приме7
няемых машин и оборудования. Приведены наиболее характерные неисправности, их причины и способы устранения. Данный материал имеет практико-ориентированное направление. С учетом возможных затруднений в понимании конструкций узлов и механизмов отдельных машин и установок в издании представлены соответствующие их технологические или принципиальные схемы. Приводятся их отличительные особенности и сравнительные характеристики. В целом материал учебника будет способствовать формированию у студентов профессиональных компетенций, обеспечивающих: - готовность к проведению исследований рабочих и технологических процессов машин, а также профессиональной эксплуатации машин и технологического оборудования и электроустановок; - способность использовать современные методы монтажа, наладки машин и установок, поддержания режимов работы электрифицированных и автоматизированных технологических процессов, непосредственно связанных с биологическими объектами; - наличие навыков разработки технической документации и методических материалов, предложений и мероприятий по осуществлению технологических процессов эксплуатации, ремонта и сервисного обслуживания транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования различного назначения, их агрегатов, систем и элементов; - способность к анализу передового научно-технического опыта и тенденций развития технологий эксплуатации транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования. Материал учебника также будет служить источником приобретения дополнительной информации при самостоятельном изучении отдельных разделов соответствующих дисциплин. 8
Раздел 1 Производственно-технологическая характеристика ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ферм и комплексов 1.1. СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА В структуре агропромышленного комплекса страны важнейшей отраслью, во многом определяющей продовольственную безопасность государства, является животноводство. Уровень развития животноводства, в свою очередь, определяет степень насыщения рынка высококалорийными продуктами питания - мясом, молочными и другими продуктами. Существенное сдерживающее влияние на темпы развития и достигнутые показатели оказывает высокая энергоемкость технологических процессов животноводства. В структуре суммарных энергетических затрат на сельскохозяйственное производство этот показатель достигает 20-25 . Поэтому сегодня актуальным направлением является модернизация производства на основе инновационного технологического развития, позволяющая применять ресурсосберегающие технологии во всех сферах деятельности, связанных с продовольственным обеспечением населения, экологизировать аграрный сектор, а также повысить уровень и качество жизни сельского населения. Ключевые факторы развития животноводства связаны с обновлением племенного состава животных, созданием современных и высокоэффективных комплексов индустриального типа, с совершенствованием кормовой базы и повышением качества кормления, с вводом в эксплуатацию современных предприятий по убою и глубокой переработке получаемой продукции, с консолидацией и развитием экспортного потенциала. В России развиваются отрасли молочного и мясного скотоводства, свиноводство, овцеводство, птицеводство, индейководство, звероводство и другие направления. Однако и на сегодняшний день страна пока не может полностью обеспечить свои потребности в продукции животноводства, и вынуждена часть сырья 9
для молочной и мясной промышленности импортировать из-за рубежа. Сегодня, по данным Министерства сельского хозяйства РФ, совокупно все отрасли животноводства удовлетворяют потребности населения страны в основных продуктах животного происхождения на 80-90 . Наиболее проблемным остается производство на 1 жителя страны молока и молочных продуктов. Для удовлетворения потребностей населения страны в этих продуктах питания требуется их ежегодный импорт в количестве 9000-9300 тыс. т (в пересчете на молоко). Рентабельность животноводства в РФ крайне невысока и является главным сдерживающим фактором для развития отрасли. Поскольку данные о рентабельности инвестиций в аграрный бизнес, как правило, не разглашаются, точной информации по этому показателю просто не существует. На основе финансовой отчетности, публикуемой крупнейшими агрохолдингами России, операционная доходность по отдельным наиболее привилегированным видам животноводства может достигать 50 , однако такие результаты не достижимы для большинства мелких и средних хозяйств. Большинство аналитиков сходятся во мнении, что рентабельность молочного производства находится на уровне 2, а с учетом государственных субсидий - 6-8 . Более прибыльным является производство свинины и мяса птицы, с рентабельностью соответственно 20 и 17 . При этом данный показатель существенно зависит от экономико-географических условий региона производства. Причинами низкой рентабельности российского животноводства являются как объективные факторы (например, природноклиматический фактор), так и технологическое несовершенство. Если крупные вертикально интегрированные агрохолдинги еще способны обеспечить должный уровень механизации и автоматизации производства на базе новейших технологий и оборудования, то малые и средние хозяйства по-прежнему в значительной степени используют ручной труд и работают по давно устаревшим технологиям. Сегодня Россия входит в пятерку ведущих производителей мяса и молока в мире. Однако лидирующее положение среди всех отраслей животноводства занимает птицеводство и свиноводство. Так, за последние 3 года производство свиней в сельхозпредприятиях увеличилось на 31, птицы - на 20 . 10