Введение
Животноводство в экономике страны — важнейшая отрасль, поставляющая основные и наиболее полноценные продукты питания населению (молоко, мясо, яйцо), а также сырье легкой промышленности. При этом часть своей продукции оно производит за счет использования различных отходов растениеводства и пищевой промышленности, увеличивая тем самым эффективность всего сельскохозяйственного производства.
В современных условиях характерная особенность развития животноводства — многоукладность сельского хозяйства и производство продукции животноводства как в крупных и средних, так и в мелких предприятиях различных форм собственности. Комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в животноводстве, внедрение прогрессивных технологий производства продукции животноводства являются важнейшими условиями его дальнейшего развития, повышения производительности труда и качества животноводческой продукции, а также снижения ее себестоимости.
К машинам и оборудованию для механизации животноводства предъявляют особые требования, так как они непосредственно воздействуют на живые организмы и среду, где протекают биологические и физиологические процессы.
Практикой доказано, что недостатки механизированных технологий обусловлены несоответствием технических средств физиологическим особенностям животных. В этой связи весьма актуальны оптимизация систем машин, установок и оборудования, совершенствование и создание прогрессивного энерго- и ресурсосберегающего высокопроизводительного оборудования. Для решения указанных задач необходимы технически грамотные, квалифицированные специалисты, в совершенстве владеющие профессиональными знаниями в области механизации и технологии животноводства. Без этого нельзя добиться создания здорового поголовья и повышения продуктивности животных.
Классификация машин и оборудования
Технологическое оборудование ферм и промышленных комплексов в животноводстве можно условно разделить на следующие группы: машины, аппараты, механизмы, агрегаты и установки.
К средствам производства в животноводстве наряду с машинами и оборудованием относятся производственные помещения и инженерно-строительные сооружения, технологически связанные с производственным процессом (гидротранспортные системы навозо-удаления, стойловое, станочное или клеточное оборудование и др.).
Машиной называется сочетание нескольких механизмов, выполняющих определенные целенаправленные движения для преобразования энергии, материалов или информации. В общем случае каждая машина состоит из трех частей:
двигателя — источника механической энергии;
передаточного механизма, передающего энергию (движение) от двигателя к рабочей машине;
орудия или исполнительной машины, совершающей своими рабочими органами полезную работу.
В зависимости от основного назначения различают три вида машин: энергетические, рабочие, информационные.
Энергетические машины предназначены для преобразования любого вида энергии в механическую. Они называются машинами-двигателями. К таким машинам относятся, например, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, паровые машины.
Рабочие машины подразделяются на технологические и транспортные.
В технологических машинах под материалом подразумевается обрабатываемый предмет (объект труда), который может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Преобразование материала в этих машинах заключается в изменении его формы, свойств, состояния или положения. К технологическим машинам относятся металлообрабатывающие станки, комбайны, прокатные станы, ткацкие станки и др.
В транспортных машинах под материалом понимается перемещаемый предмет, а его преобразование состоит только в изменении положения. К транспортным машинам относятся автомобили, тепловозы, самолеты, вертолеты, подъемники, транспортеры и др.
Информационные машины предназначены для преобразования информации.
Счетная, или вычислительная машина, выдает информацию, представленную и форме чисел (арифмометр, механический интегратор и др.). Электронная вычислительная машина, строго говоря, не является машиной, так как в ней механические движения служат для выполнения лишь вспомогательных операций (название сохранено за ней в порядке исторической преемственности от счетных машин типа арифмометра).
Машина-автомат, или автомат, все преобразования энергии, материалов, информации выполняет без непосредственного участия человека. Совокупность машин-автоматов, последовательно соединенных между собой и предназначенных для выполнения определенного технологического процесса, образует автоматическую линию. Машина, и в особенности машина-автомат, при правильном ее применении облегчает труд человека, увеличивает производительность труда и обеспечивает высокое качество выполнения рабочего процесса.
Аппараты (доильный аппарат, пастеризатор, режущий аппарат и др.) осуществляют процессы, обусловленные химическими, биохимическими и другими реакциями (процессами) или воздействием поля (силового, теплового, гравитационного, электрического или любого другого) на обрабатываемые объекты.
Агрегат — соединение нескольких машин, устройств или аппаратов в одно целое для эффективной поточной работы.
Как правило, агрегаты, применяемые в животноводстве (типа АВМ для приготовления травяной муки, типа ЭСА для стрижки овец и др.), снабжены элементами автоматики, обладают высокой производительностью и требуют квалифицированного обслуживания.
Установка, так же, как и агрегат, представляет собой соединение нескольких машин, устройств или аппаратов в одно целое, отвечающее определенному назначению. В основном все машины и устройства установки монтируют на одном фундаменте. Этим установка отличается от агрегата, у которого машины, как правило, монтируют на разных фундаментах.
В животноводстве применяют доильные установки (типа «Елочка», «Тандем», «Карусель» и др.), холодильные установки разных типов, купочные установки для дезинфекционной обработки овец и др.
Комплект оборудования — полный набор машин или механизмов, отвечающих определенному назначению.
Промышленность выпускает для животноводства комплекты различного оборудования, позволяющие выполнять один или несколько технологических процессов, например комплекты оборудования ОКЦ для кормоцехов, комплекты для напольного содержания птицы (кур, индеек, уток), комплекты для выращивания и откорма свиней и др.
Вся эта техника оценивается при помощи многочисленных эксплуатационных показателей, основные из которых зоотехнические, энергетические, технико-экономические, эргономические и общетехнические.
По основным эксплуатационным признакам машины и другие виды технических средств можно классифицировать следующим образом:
по назначению — для приготовления кормов, содержания животных и птицы, уборки навоза, доения коров, стрижки овец и др.;
по отраслям животноводства — машины, предназначенные для молочного и мясного скотоводства, свиноводства, овцеводства, птицеводства, звероводства и других отраслей;
по числу выполняемых операций — однооперационные (специальные) и многооперационные (универсальные);
по виду механизированных операций — технологические, транспортные, погрузочно-разгрузочные, для контроля, учета и управления процессами;
по характеру действия — однопозиционные (непроходные) машины циклического действия и поточные (проходные), в том числе прерывно-поточные и непрерывно-поточные с непрекращающимся продвижением материала через машину;
по геометрическому расположению основных рабочих органов— пространственные и плоскостные, в том числе горизонтальные, вертикальные, наклонные и комбинированные;
по степени автоматизации — простые, автоматизированные, автоматические, полуавтоматические и самонастраивающиеся (кибернетические).
Классификация сельскохозяйственных тракторов
Тракторы общего назначения применяют для выполнения основных сельскохозяйственных работ. Эти тракторы отличаются малым дорожным просветом и повышенной мощностью двигателя.
Универсально-пропашные тракторы используют при уходе за пропашными культурами и при выполнении других сельскохозяйственных работ. У некоторых моделей универсально-пропашных тракторов предусмотрены сменные ведущие колеса с широкими шинами для выполнения работ общего назначения и с узкими — для работ в междурядьях.
Специальные тракторы — это модификации какого-либо трактора общего назначения или универсально-пропашного, предназначенные для выполнения определенного вида работ или разных работ, но в строго определенных условиях.
По конструкции ходовой части тракторы бывают гусеничные и колесные.
Гусеничные тракторы имеют две гусеницы, представляющие собой цепи из отдельных звеньев (траков). Гусеничные тракторы оказывают малое давление на почву (5... 35 кПа), что повышает их проходимость и позволяет развивать большее тяговое усилие.
Колесные тракторы более универсальны по сравнению с гусеничными, их использование возможно как на полевых, так и на транспортных работах. Тракторы этого типа обычно оборудуют колесами с пневматическими шинами. Важной характеристикой таких тракторов является колесная формула, в которой первая цифра показывает, каково общее число колес, а вторая — сколько из них ведущих. Тракторы, предназначенные для выполнения некоторых специальных работ, имеют колесную формулу 3К2, универсальные — 4К2, повышенной проходимости — 4К4.
По типу остова тракторы подразделяют на рамные, полурамные и безрамные.
У рамных тракторов остов представляет собой клепаную или сварную раму, на которой размещаются основные механизмы и части трактора. Остов полурамных тракторов образован двумя продольными балками, привернутыми или приваренными к корпусу заднего моста или трансмиссии, и поперечиной, связывающей продольные балки в передней части. Остов некоторых тракторов представляет собой две отдельные полурамы, соединенные шарниром. У безрамных тракторов остов состоит из соединенных между собой отдельных частей и механизмов.
По номинальному тяговому усилию тракторы подразделяют на девять классов машин, различающихся по конструкции. Номинальным считают тяговое усилие, которое способен развить трактор, работая с наибольшей производительностью на стерне средней влажности и твердости.
Девять тяговых классов составляют типаж сельскохозяйственных тракторов. Типаж — это технически и экономически обоснованная совокупность всех моделей тракторов, рекомендуемых для производства.
В каждом тяговом классе имеются базовые модели (т. е. основные, наиболее широко распространенные тракторы) и модификации, на которых установлены унифицированные (единообразные) двигатели (применяемые и в базовых моделях), а также ряд составных частей. Унификация составных частей облегчает изготовление и эксплуатацию тракторов.