Результат интеллектуальной деятельности: СТАНОК ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ СВИНЕЙ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для выращивания свиней на свинофермах.

Известно устройство «Модульной свинофермы» по полезной модели №122241 АО1К 1/00, включающее изолированные межсекционные перегородки с лазами в секции со станками для подсосных маток с поросятами-сосунами, для поросят на выращивании и откорме, длины которых определяют по формуле L_ci=S_cтi/b_i, где S_cтi - площадь i-того станка; b_i - ширина станка i-ой технологической группы (i=1, 2, 3); снабженные технологическим оборудованием, калитками, и технологическими проходами, при этом количество станков в каждой секции разное, и они выполнены с возможностью как укрупнения, так и разукрупнения по вместимости при сохранении нормативной площади для содержания поросят, а на стенках технологических проходов друг напротив друга установлены шарнирные запоры с возможностью крепления на них переносных перегородок и калиток станков, которые выгораживают часть технологического прохода напротив лаза. Площадь решетчатого настила для удаления навоза определяется по формуле

S_рн=К_рн×S_c/р,

где b_рн - ширина решетчатого настила, L_рн=L_c длина решетчатого настила, равная длине станка; К_рн коэффициент решеточности, равный К_рн=(0,1-0,5); р - количество раз удаления навоза за срок содержания животных на данной стадии.

Количество изолированных секций равно количеству фаз технологии содержания свиней.

Станки в подсосной секции размещают в один ряд с проходом для обслуживания.

В качестве калиток станков использованы переносные перегородки с возможностью прикрепления к шарнирным запорам с двух сторон.

Шарнирные запоры направляющих переносных перегородок выполнены в виде втулок и штырей.

Недостатками известного устройства являются следующие.

1. В станках модульной свинофермы не предусмотрены зоны отдыха и дефекации.

2. Для определения габаритных размеров решетчатого пола необходимо знать коэффициент решеточности, который необходимо определить расчетами.

3. Поскольку зона дефекации не отгорожена от логова, то загрязнение от беспорядочной дефекации будет по всей площади станка.

4. Даже при устройстве пола в логове станка с уклоном в сторону зоны дефекации не исключает вынос частичек навоза ногами поросят на пол логова.

Наиболее близким аналогом является станок для содержания свиней по патенту РФ №2431250 А01К 1/02, включающего перегородки, калитку, кормушку, поилку, систему удаления навоза и соответствующие зоны отдыха, кормления, поения, и дефекации с решетчатым настилом, которая отделена от остальных зон непрозрачной перегородкой. Между зонами кормления, отдыха и дефекации расположены проходы, ширина каждого из которых не менее двух размеров ширины животных.

При этом сплошные непрозрачные перегородки отделяющие зону дефекации от зон отдыха и кормления по длине не менее длины животного, а высота всех перегородок и калитки станка составляет не менее длины животного. Причем минимальная площадь зоны дефекации определяется по формуле

S_зд^мин=В_c*(3-4)*В_ж, а максимальная

S_зд^макс=n*q_н*T_пл,

причем соотношения их кратны друг другу -

Р=S_зд^макс/S_зд^мин

где n - количество животных в станке;

q_н - количество навоза от одного животного;

- Т - срок содержания животного;

- h_л - глубина лотка; р - число заполнений-опорожнений лотка;

- В_с - размер стороны станка;

- В_ж - ширина животного.

Недостатками наиболее близкого аналога являются следующие.

1. Размеры минимальной площади определенные по формуле S_зд^мин=В_c*(3-4)*В_ж не позволяют свиноматкам разворачиваться в зоне дефекации после пользования поилкой. Длина свиноматок равна 196 см, а ширина ее 34 см. То же самое для откормочного поголовья в возрасте 6 месяцев - 134 см и 26 см и для поросят-отъемышей в возрасте 4-х месяцев - 104 см и 20 см.

2. Нет конкретных решений по полам в зоне дефекации и в логове, особенно в месте стыковки прохода из логова станка и зоны дефекации.

3. Даже при устройстве пола в логове станка с уклоном в сторону зоны дефекации не предотвращает вынос частичек навоза ногами поросят на пол логова.

Задачей изобретения является формирование оптимальных зон отдыха, кормления, поения и дефекации в любом типе станков группового содержания животных.

Поставленная задача решается за счет того, что в станке для содержания свиней, включающий перегородки, калитку, кормушку, поилку, систему удаления навоза и соответствующие зоны отдыха, кормления, поения и дефекации с решетчатым настилом, которая отделена от остальных зон непрозрачной перегородкой, причем между зонами кормления, отдыха и дефекации расположены проходы, ширина каждого из которых не менее двух размеров ширины животных, при этом сплошные непрозрачные перегородки, отделяющие зону дефекации от зон отдыха и кормления по длине не менее длины животного, а высота всех перегородок и калитки станка составляет не менее длины животного, причем максимальная площадь зоны дефекации станков определяется по формуле

где:

n - количество животных в станке; - q_н - количество навоза от одного животного в сутки; - Т-1 сутки - срок содержания животного; - h_л - глубина лотка.

Лоток системы удаления навоза выполнен в виде усеченной трапеции в поперечном сечении, с соотношением нижнего Д и верхнего А оснований

при угле наклона боковых стенок в 35 градусов, при этом опосредованная вместимость лотков V_зд системы удаления навоза определяется по формуле

где:

L_c - длина станка; L_ж длина животного; В_ж - ширина животного.

Площадь решетчатого настила над лотком определяется по формуле

где - S_зд - площадь зоны дефекации; - L_зд - длина зоны дефекации, равная длине станка

и ширина зоны дефекации

При этом полы проходов между зонами кормления и отдыха выполнены на одном уровне, но ниже уровней полов этих зон, причем пол зоны дефекации ступенчато ниже полов проходов в станке.

Новыми существенными признаками являются следующие:

1. Лоток системы удаления навоза выполнен в виде усеченной в поперечном сечении трапеции с соотношением нижнего Д и верхнего А оснований,

V=Д/А=0,5/1

2. Угол откоса боковых стенок лотка равен 35 градусов;

3. Вместимость лотков системы удаления навоза определяется по формуле

V_зд=h_л*L_л*1,5*(L_ж+B_ж)*0,5;

;где:

длина станка L_c :равна длине зоны дефекации L_c=L_зд;; L_ж длина животного; В_ж - ширина животного; L_л - длина лотка; h_л - глубина лотка.

4. Ширина зоны дефекации В_зд, равна сумме длины L_ж и ширины В_ж животного В_зд=L_ж+В_ж

5. Площадь решетчатого настила над лотком для удаления навоза определяется по формуле

S_зд=L_зд*В_зд=L_c(L_ж+В_ж).

6. Полы проходов между зонами кормления и отдыха выполнены на одном уровне, но ниже уровней полов этих зон, причем пол зоны дефекации ступенчато ниже полов проходов в станке.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технических результатов во всех случаях,. на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат заключается в следующем.

1. Используя формулы для определения площади зоны дефекации и вместимости лотков системы удаления навоза, можно практически оптимизировать размеры зоны дефекации, и определить вместимость лотков для взрослых свиноматок, откормочного поголовья и поросят-отъемышей, которые значительно отличаются по удельному выходу навоза.

2. При этом, размеры верхнего основания лотка А усеченной трапеции определяются размерами животных В_зд=(L_ж+В_ж), а нижнего в виде соотношения Д/А=0,5:1; что характерно для боковых сторон лотка при угле откоса в 35 градусов.

3. Критическим является угол откоса в 35 градусов при относительной влажности навоза в 78%. Для такого навоза характерна критическая липкость.

4. Размеры станков и зон дефекации задаются заранее с ориентированием на размеры животных. Поэтому нет необходимости определять коэффициенты решеточности пола зоны дефекации.

5. Зона водопоения свиней в виде решетчатой перегородки между смежными станками с установленной на ней поилкой позволяет визуально контактировать между свиньями смежных станков, в т.ч. и во время поения.

6. Зона водопоения свиней совмещена с зоной дефекации. Визуальные контакты свиней, пользование поилками и совмещение зон поения и дефекации стимулируют мечение территории этих зон.

7. Ступенчатый по высоте на границе логова и зоны дефекации пол позволяет животным при переходах отрывать ноги от пола для преодоления ступеней. При этом с ног животных подают частички и капли навоза на границе логова и зоны дефекации, что улучшает санитарно-гигиеническое состояние в станке.

8. Уровень пола проходов между зонами отдыха и кормления ниже уровня полов этих зон ориентирует животных относительно самих зон. Зону кормления животных определяет кормушка, а зону отдыха - удобство лежания на возвышенной площадке, защищенной с 2-х сторон перегородкой и боковой стенкой станка и свободным хорошо просматриваемым пространством до другой боковой стенки станка.

Использование для отдыха проходы между зонами всегда будет не удачным из-за перемещения по ним остальных животных.

9. Уровень пола в лотке выполнен горизонтальным. Это позволяет при расслоении накопленного в лотке навоза оставаться неподвижным. Слои навоза в лотке не будут двигаться под действием липкости и коэффициентов трения течения.

Перечень чертежей:

- фиг. 1 - станок для группового содержания свиней в плане

- фиг. 2 - сечение В-В по фиг. 1

Станок для содержания свиней (фиг. 1) состоит из наружных перегородок 1, калитки 2, зоны кормления 3 с групповой кормушкой 4, проходов 5 и 6, зоны отдыха 7 и зоны дефекации 8, пол которой выполнен из решетчатого настила 9. Зона дефекации 8 совмещена с зоной поения свиней. Поилка 10 установлена на решетчатой перегородке 11. Эта перегородка предназначена для визуальных контактов с животными соседнего станка, условно не показанного. Зона дефекации 8 отгорожена от зоны отдыха 7 непрозрачной перегородкой 12. Ширина зоны дефекации 8 равна сумме длины L_ж и ширины животного В_ж:В_зд=(L_ж+В_ж), а длина зоны дефекации 8 - не менее длины животного L_ж. Зона отдыха 7 расположена около непрозрачной перегородки 12, а зона кормления 3 - около кормушки 4. Ширина этих зон равна длине животных, а длина равна длине перегородки 12.

Пол зоны дефекации 8 ниже пола прохода 5 на ступеньку 13 (фиг. 2). Высота ступеньки составляет 5-10 см в зависимости от возраста животных. Ширина пола зоны дефекации 8 равна габариту А - верхнего основания усеченной трапеции. Боковые стенки 15 лотка выполнены под углом естественного откоса навоза относительной влажностью 78%, в 35 градусов, а размер меньшего основания Д составляет 0,5 А. Глубина лотка равна h_л, и углы наклона боковых стенок лотка определены из выбора угла естественного откоса в 35 градусов.

Пол зоны дефекации выполнен горизонтальным. Лоток соединен с трубой 16 через тройник 17, который снабжен герметичной пробкой 18.

1. Пример работы станка для откормочного поголовья.

1.1. Перемещение и размещение поросят в станке

Для откорма поросята заходят в станок 1 (фиг. 1) через калитку 2 по проходу 5. Внутри станка часть поросят могут пройти в зону кормления 3 и поесть корм из кормушки 4, другая часть поросят через проход 6 может пройти в зону отдыха 7, а остальные поросята через проход 5 могут пройти в зону дефекации 8 и попить воды из поилки 10. При распределении части поросят по зонам перемещения остальных поросят по проходам 5 и 6 происходит без помех, поскольку размеры зон кормления 3 и зоны отдыха 7 соответствуют размерам поросят. Ширина этих зон равна длине поросят, а в зоне дефекации ширина этой зоны больше длины поросят на ширину одного поросенка. Это необходимо из-за того, что после питья воды из поилки 10 при развороте поросенка для движения по зоне дефекации в обратном направлении. Поскольку гибкость тела поросят практически отсутствует, то ширину зоны дефекации следует предусмотреть больше длины поросенка на толщину одного. Пол зоны дефекации 8 выполнен из решеток 9. При питье воды из поилки 10 или при нахождении поросенка в зоне дефекации 8 обязательно будет визуальный контакт через решетчатую перегородку 11 с поросятами из соседнего станка (условно не показанного на фиг. 1 и 2).

1.2. Для приведения лотка системы удаления навоза в эксплуатационное состояние необходимо закрыть патрубок 17 герметичной пробкой 18 и налить в лоток воды, создав водяную «подушку», из расчета 1,5 кг воды на 1 гол.

При нахождении поросят в зоне дефекации 8 выделяемый животными навоз проваливается через решетчатый настил 9, который одновременно является большим Основанием А трапециевидного лотка, и поступает в лоток ограниченный дном, которое является меньшим основанием Д трапеции. Боковые стенки 15 трапециевидного лотка наклонены к горизонтальной поверхности под углом в 35 градусов естественного откоса свиного навоза относительной влажностью 78%. Дно лотка Д и его решетчатый настил 9 в виде большого основания А трапеции расположены на расстоянии h_л, являющейся глубиной лотка. Соотношение меньшего основания Д к большему основанию А определяется по формуле Y=Д/А) и составляет 0,5:1,0.

По формуле (3) расчитаны вместимость лотков для супоросных свиноматок, откормочных свиней и поросят-отъемышей в возрасте 90 и 120 дней.

При перемещениях поросят по решетчатому настилу 9 они продавливают навоз через большое основание трапеции А. Частицы навоза попадают в водяную «подушку» и остаются на плаву. Водяная подушка не позволяет прилипать навозу к дну лотка Д, поскольку она распределена по всему дну Д лотка.

Для полного заполнения лотков навозом с предварительно налитой воды для создания водяной «подушки» потребуется срок от 30 до 66 дней (таблица 1).

Для соблюдения санитарно-гигиенических правил опорожнять лотки следует через 12 дней. За этот срок у личинок мух вырастают крылья.

При выполнении дна лотка с уклоном часть дна будет без водяной «подушки», к которому прилипнет навоз. По мере наполнения лотка навозом вода водяной подушки будет перетекать в направлении уклона дна лотка.

При горизонтальном дне лотка Д поступающий навоз остается на плаву на водяной «подушке». При длительном накоплении навоза в лотке, возможно расслоение навоза. Но поскольку это расслоение навоза будет происходить по всей длине лотка, то какого-либо движения по горизонтали не будет. Возможны лишь перемешивающие процессы, поскольку при падении частичек навоза в лоток они будут окунаться в водяную подушку и еще больше смачиваться, а затем всплывать.

После наполнения лотка навозом открывается герметичная пробка 19. Весь накопленный навоз скользит по водяной подушке к сливному отверстию (патрубку 18), переливается в трубу 17 и транспортируется в самотечном режиме за пределы станка (свинарника).

При выходе поросят из зоны дефекации 8 по проходу 6 на ступеньке 13 поросята поднимают ноги, с которых стекают частички навоза. Для откормочного поголовья и супоросных свиноматок высота ступеньки может быть 8-10 см, а для поросят-отъемышей не более 5 см.

1.3. Определение количества навоза

Количество навоза V_н в лотке системы удаления под зоной дефекации одного станка определяется по формуле

где:

n - количество животных в станке, гол; q_н - количество навоза от одного животного, кг/сут; Т-1 сутки - срок содержания животного; h_л - глубина лотка, м.

Вместимость навоза V_зд в лотке системы удаления под зоной дефекации одного станка определяется по формулам с учетом угла наклона боковых стенок лотка, например, при 35 градусах, соотношение меньшего основания Д к большему А равно

Тогда для определения вместимости лотка системы удаления навоза следует использовать формулу (3)

При этом, площадь решетчатого настила над лотком определяется по формуле (4)

где - S_зд - площадь зоны дефекации; - L_c длина станка равна длине зоны дефекации

Ширина зоны дефекации равна сумме длины животного L_ж и ширины одного животного

Эти размеры задаются через размеры животных. Такая ширина зоны дефекации позволяет, животным беспрепятственно разворачиваться для движения в обратном направлении. Количество заполнений-опорожнений «р» лотков системы удаления навоза определяется по формуле

Соотношение накопленного в лотке навоза V_н и вместимости этих лотков V_зд позволит определить количество заполнений-опорожнений лотков по формуле (8).

Через количество заполнений и опорожнений лотков регулируется наполняемость и вместимость лотка системы удаления навоза.

При углах боковых стенок в 35 градусов в станке 4×4,4 м вместимость лотков составляет:

- для супоросных маток в станке 7×5 м составляет - 6,05 м³;

- для откормочных поросят в станке 4×4,4 м составила - 2,4 м³;

- для поросят-отъемышей в станке 2,8×3 м в возрасте 90 дн составляет - 1,26 м³, а в возрасте 120 дн. - 1,88 м³.

Продолжительность заполнения лотков навозом равна:

- для супоросных маток - 65,8 дн.;

- для откормочных свиней - 30 дн;

- для поросят-отъемышей в возрасте 90 дн. - 38,2 дн. и в возрасте 120 дн. - 48,2 дн.

При длительности накопления навоза в лотках системы удаления навоза в 12 дней количество опорожнений лотков будет равно:

- для супоросных свиноматок 2-го периода - 5-6 раз;

- для откормочных свиней - 2,5-3:

- для поросят-отъемышей в возрасте 90 дней - 2,5-3 раза и в возрасте 120 дней - 4 раза.