Кормовий стіл для тварин

Реферат: Заявлений кормовий стіл для тварин містить базову панель столу та трубу-теплообмінник. Труба-теплообмінник виконана у вигляді вмонтованих під базовою панеллю столу рідиннопровідних елементів, які виконані ступінчасто-збірними зі змінним профілем поперечного перерізу кожної труби у вигляді прямої та зворотної подачі. Профіль поперечного перерізу рідинно-провідних елементів збільшується, а їх відстань до поверхні столу зменшується відносно кожної труби в напрямку подачі теплоносія. UA 103127 C2 (12) UA 103127 C2 UA 103127 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до засобів годування худоби і може бути використаний у сільському та народному господарстві, зокрема в галузі тваринництва. На сьогоднішній день як за кордоном, так і в Україні, широке використання набули багатофункціональні роздавачі-змішувачі для формування повнораціонної кормової суміші, яка надходить безпосередньо до кормового столу в тваринницьких приміщеннях і вигульнокормових майданчиках [1, С. 21]. Система роздавання кормів з використанням зазначеного обладнання, що характерна, для великої рогатої худоби (ВРХ), включає: вигульно-кормовий стіл (у випадку безприв'язного утримання худоби), мобільний агрегат для роздавання кормів [2, С. 24-29], з якого кормова суміш потрапляє на поверхню кормового стола. Кормові столи для худоби виготовляють переважно з бетону, тому що даний будівельний матеріал має найбільш міцні властивості порівняно з іншими і практично не підлягає впливу навколишнього агресивного середовища, яке створюється в тваринницьких приміщеннях. Підготовлена до згодовування кормова суміш у складі силосу, сінажу у вологому стані, потрапляючи на бетонну поверхню кормового стола в холодну пору року за лічені хвилини примерзає до неї. Особливо гострою ця проблема залишається для вигульно-кормових майданчиків з розміщеними на їх території кормовими столами. Швидке примерзання кормової суміші викликано тим, що бетонна поверхня має найбільший Вт  б  1,28 м  К порівняно з дерев'яною і цегляною поверхнею [3]. коефіцієнт теплопровідності Тварина, в більшості випадків, не в змозі відокремити кормову суміш від поверхні стола і тому не отримує в повному обсязі корисних речовин, необхідних для сталого її розвитку. Також необхідно зазначити, що мерзла кормова суміш, в тому числі силос і сінаж, яка поїдається тваринами, викликає у цих тварин хронічні захворювання дихальних шляхів, легенів, що призводить до розвитку туберкульозу, і впливає на їх стан та самопочуття, а відтак, розвиток і приріст. Все це знижує продуктивність підприємства, підвищує вірогідність захворювання туберкульозом здорових корів та збільшує матеріальні витрати як на кормову базу, так і на догляд за тваринами. Найбільш близьким до запропонованого пристрою є підлога для годування із регулюванням температури води [4], що містить базову панель, під якою встановлено водяний бак. Цей водяний бак із внутрішнього боку з'єднаний із водяним жолобом, а водяний жолоб із внутрішньої сторони має трубу-теплообмінник, яка з'єднує його із зовнішнім баком. Для здійснення теплообміну поступає гаряча вода. Недоліком такої конструкції, крім зазначених вище, є те, що підлога для годування курей свиней і гусей розрахована на домашню худобу (свині, птиці) яку утримують в закритому приміщені і не розрахована на можливість її застосування на відкритому повітрі при від'ємних температурах навколишнього середовища. Також труба-теплообмінник розрахована на підігрів води, яка знаходиться в водяному жолобі, яку потім використовують на потреби тваринництва. В основу винаходу поставлені задачі: підвищити ефективність годування тварин повнораціонними кормами; знизити імовірність захворювання худоби під час поїдання кормових сумішей при від'ємних температурах навколишнього середовища за рахунок зниження тепловіддачі компонентів суміші; запобігати примерзанню кормів до поверхні кормового стола у вигляді базової панелі. Поставлені задачі вирішуються за рахунок того, що відомий кормовий стіл для тварин, що містить базову панель та трубу-теплообмінник, який у відповідності до винаходу має трубутеплообмінник, виконану у вигляді вмонтованих під базовою панеллю столу рідинно-провідних елементів, які виконані ступінчасто-збірними зі змінним профілем поперечного перерізу кожної труби у вигляді прямої та зворотної подачі, при цьому профіль поперечного перерізу рідиннопровідних елементів збільшується, а їх відстань до поверхні столу зменшується відносно кожної труби в напрямку подачі теплоносія. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де показано: фіг. 1 - схема кормового стола у вигляді базової панелі для тварин, вид зверху; фіг. 2 - схема кормового стола у вигляді базової панелі для тварин, переріз по А-А; фіг. 3 - схема кормового стола у вигляді базової панелі для тварин, переріз по Б-Б. Кормовий стіл у вигляді базової панелі включає: напрямну бордюру 1 і бокову стінку 2, надбудову 3 обмежувальної конструкції, стіл 4 та днище у вигляді базової панелі (фіг. 1-3). При цьому, в днище стола у вигляді базової панелі 4 вмонтовані рідинопровідні збірні конструктивні елементи змінного перерізу прямої 8-11 та зворотної 14-17 подачі теплоносія вздовж стола 4. Як зазначені конструктивні елементи використовують металопластикові труби зі змінним діаметром поперечного перерізу та з'єднувальними перехідними муфтами, а як теплоносій 1 UA 103127 C2 5 10 15 20 підігріту рідину (вода, тосол, тощо). Підведення теплоносія до труб прямої 8-11 та зворотної 1417 подачі забезпечується по рідинопровідних трубах 7, а відведення - по трубах 13 за допомогою насосів 6. Для утримування рідини, її підігріву, а також відбору і зливу теплоносія використовують серійно випускані ємкості-резервуари 5 з запірною арматурою, електронагрівальними пристроями та автоматичним регулятором нагріву теплоносія. Монтується кормовий стіл у вигляді базової панелі для тварин наступним чином. В місцях підведення теплоносія до стола 4 розміщають металопластикові труби 8 та 14 з найменшим поперечним перерізом діаметром d1. Далі труби 8 та 14 за допомогою перехідних муфт (не показано) з'єднують, відповідно, з металопластиковими трубами 9 та 15 діаметром d2 дещо більшого перерізу. Аналогічним чином здійснюється з'єднання труб 10, 11, 16, та 17, для яких діаметри змінного перерізу становлять, відповідно, dj-1 та dj (де j - порядковий номер металопластикової труби, починаючи від місця підведення теплоносія до стола 4). Під час монтування труб прямої 8-11 та зворотної 14-17 подачі теплоносія необхідно забезпечити, щоб повздовжні їх осі 12 та 18 співпадали, тобто вісь 12 - була спільною для труб 8-11, а вісь 18-для труб 14-17. Це досягається розміщенням труб прямої та зворотної подачі теплоносія в днищі у вигляді базової панелі на різну відстань hj від їх зовнішньої поверхні до поверхні стола 4. Відстань hj визначається в залежності від загальної довжини кормового стола L, зовнішнього діаметра dj поперечного перерізу окремої труби, її положення відносно місця підведення теплоносія до кормового стола 4, а також середньої довжини lj та кількості використаних труб 8-11 та 14-17. За умов, якщо середня довжина всіх труб lj, а також їх кількість n для прямої та зворотної подачі теплоносія однакова, відстань h j визначається із співвідношення: (h j  dj 2 n  h j, min ) dj 25 j  j1 j , (1) 2 j - порядковий номер металопластикової труби, починаючи від місця підведення де теплоносія; n - кількість металопластикових труб для прямої і зворотної подачі теплоносія; h j - відстань від зовнішньої поверхні j-тої труби до поверхні кормового стола; dj 30 - зовнішній діаметр поперечного перерізу j-тої труби; h j, min - мінімально допустима відстань між зовнішньою поверхнею труби на виході теплоносія та поверхнею стола 4. Довжина труб lj прямої та зворотної подачі теплоносія залежить від загальної довжини столу L, коефіцієнтів теплопровідності труб  T та бетону  б , а також коефіцієнта втрат  , що встановлюється за температурою теплоносія tTH та тепловіддачею, і визначається з формули: tCi  tC(i1), j Q , d j1 (2) 1 In 2il j dj де Q - тепловий потік циліндричної стінки труби, Вт; di, j ; di  1 - діаметр поперечного перерізу j-тої труби: i-внутрішній, (i+1) - зовнішній, м; 35 t Ci , t C(i 1), j - температура на поверхні стінки j-тої труби, К; ,j i - коефіцієнт теплопровідності, Вт/(мК); Cj - теплоємкість, Дж/К; l j - довжина j-тої труби (ділянка труби), м. 40 Після розміщення труб прямої 8-11 та зворотної 14-17 подачі встановлюють бордюр 1 та бокову стінку 2, а простір між ними заповнюють бетоном, формуючи рівномірний шар стяжки з h мінімальною відстанню j, min не менше 10 см. Після застигання бетону монтують надбудову 3. Працює кормовий стіл у вигляді базової панелі для тварин наступним чином. При зниженні середньодобової температури зовнішнього навколишнього середовища (за умов безприв'язного утримання тварин на вигульних майданчиках) або температури у тваринницьких приміщеннях (у 2 UA 103127 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 випадку прив'язного утримання худоби) до 3-5 °C, перевіряють і заповнюють, у разі потреби, ємкості-резервуари 5 рідиною (вода, тосол тощо) при закритій запірній арматурі. Далі відкривають запірну арматуру, яка вмонтована в ємкості-резервуарів 5 та за допомогою насосів 6 заповнюють систему - рідинопровідні труби 7, 13, а також труби прямої 8-11 та зворотної 1417 подачі рідиною і видаляють з системи повітря. Вилучивши повітря з системи, насоси 6 вимикають. При зниженні температури робочої зони, де утримуються тварини, нижче 3 °C запірну арматуру закривають, вмикають нагрівальні пристрої, які вмонтовані в ємкості-резервуари 5 та забезпечують підігрів рідини (теплоносія) до температури 2 5-3 5 °C - для кормового стола у вигляді базової панелі довжиною L=42-50 м, для стола довжиною L=100-120 м - до температури 60-75 °C. Контроль за температурою рідини забезпечується автоматичним регулятором нагріву теплоносія. Далі запірну арматуру резервуарів 5 відкривають, вмикають насоси 6 та заповнюють систему підігрітим теплоносієм. Теплоносій спочатку підводиться по трубах 7 до труб прямої 8 та зворотної подачі 14, які розміщують, відповідно, поруч із надбудовою 3 стінки 2 - для тварин, та бордюром 1 - для транспортного засобу. Оскільки температура теплоносія на початковому етапі є максимальною і практично дорівнює температурі підігріву рідини (втрати по тепловіддачі на даному етапі мінімальні), тому труби 8 та 14 мають найменший поперечний переріз діаметром d 1 у порівнянні з тими, що приєднуються до них далі. За рахунок наявності безпосереднього контакту зовнішньої поверхні стінок труб з днищем стола 4 та підвищенням тепловіддачі бетонній поверхні стола 4, температура теплоносія на момент виходу з труб 8 та 14 знижується, навіть за умов використання насосів 6. Тому, для підвищення рівномірності обігріву поверхні стола 4 в холодну пору року і підвищення передачі тепла наступними приєднаними трубами, як прямої 9-11, так і зворотної 15-17 подачі, їх поперечний діаметр dj поступово збільшують, а відстань hj зменшують. Охолоджений теплоносій, пройшовши під столом 4, відводиться по трубах 13 і надходить в резервуар 5 для повторного підігріву. Наявність двостороннього контуру подачі рідини з застосуванням насосів 6, а також зростання поперечного діаметра труб, що забезпечується по всій довжині L стола 4 від місця підведення теплоносія і до його виведення з під днища кормового стола 4 сприяє рівномірному розподілу тепла як в повздовжньому, так і в поперечному напрямках відносно стола 4. За рахунок передачі тепла від теплоносія днищу кормового стола 4 відбувається підігрів поверхні самого стола та розміщеної на ньому кормової суміші. При зниженні температури в робочій зоні, де утримуються тварини, температуру теплоносія у трубах збільшують за рахунок додаткового підігріву рідини в резервуарах 5. Таким чином, за рахунок застосування запропонованої конструкції виключається навіть "схоплювання" (примерзання) повнораціонних кормів, що подаються для згодовування на кормові столи у вигляді базової панелі. Це сприяє підвищенню ефективності годування тварин забезпеченими підігрітими кормовими сумішами, дозволяє знизити інтенсивність захворювання худоби туберкульозом під час їх поїдання, зменшити витрати підприємства на утримання хворих тварин, знизити собівартість тваринницької продукції та підвищити продуктивність господарства в цілому. Запропоноване рішення придатне для промислового застосування як на великих тваринницьких підприємствах, так і у фермерських господарствах. В інших джерелах інформації аналогічних конструктивних рішень авторами не виявлено, тому просимо надати заявленій конструкції позитивне рішення. Джерела інформації: 1. Рекомендации по техническому перевооружению молочнотоварных ферм на 100, 200, 400 голов и свиноводческих ферм [Текст] / ФГНУ "Росинфорагротех", № 2003.-149 с. 2. Луценко М.М. Перспективні технологи виробництва молока [Текст] / М.М. Луценко, В.В. Іванішин, B.I. Смоляр. - К.: Видавничий центр "Академія", 2006.-134 с. 3. Справочник по элементарной физике [Текст] / Н.И Кошкин, М.Г. Ширкевич. - М.:, Наука, 1976.-255 с. 4. Підлога для годування із регулюванням температури води [Текст]: пат. ZL 200920022036.4 Китайська Народна Республіка: МПК А01 К 1/015, А01 К 31/22/ Хан Ліцзюнь; заявник і патентовласник - Сишоу Шандун Гаотан Синьда автомобільні запчастини-№200920022036.4; заявл. 18.02.09; опубл. 23.12.2009-7 с. 3 UA 103127 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Кормовий стіл для тварин, що містить базову панель столу та трубу-теплообмінник, який відрізняється тим, що труба-теплообмінник виконана у вигляді вмонтованих під базовою панеллю столу рідинно-провідних елементів, які виконані ступінчасто-збірними зі змінним профілем поперечного перерізу кожної труби у вигляді прямої та зворотної подачі, при цьому профіль поперечного перерізу рідинно-провідних елементів збільшується, а їх відстань до поверхні столу зменшується відносно кожної труби в напрямку подачі теплоносія. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4