ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Лекция 11-2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТП В ПТИЦЕВОДСТВЕ

ТЕМА 7

Промышленное птицеводство — высокомеханизированная от­расль с высоким уровнем автоматизации процессов кормления и поения птицы, сбора яйца, уборки помета, обеспечения микроклимата, а также инкубационного процесса. Существуют пред­приятия двух видов: птицефабрики (работают по полному циклу и рассчитаны на 0,2…1 млн и более кур-несушек промышленного стада или 1…6 млн бройлеров в год); птицефермы (рассчитаны на меньший объем производства).

Технология производства мяса на птицефабрике объединяет производство племенного яйца (цех маточного стада), инкубацию (цех инкубации), интенсивное выращивание бройлеров (цех вы­ращивания) и убой птипы (убойный цех). В технологическую цепь птицефабрики яичного направления дополнительно включают выращивание ремонтного молодняка и производство яиц в цехе промышленного стада.

Основные технологические операции промышленного птице­водства выполняются встроенными в клеточные батареи механиз­мами: кормораздатчиками, поилками, транспортерами для удале­ния помета и сбора яиц. Они приводятся в движение электродви­гателями, управление которыми автоматизировано.

Производство яйца и мяса птицы, а также выращивание молод­няка построено на современных машинных технологиях с исполь­зованием комплектного технологического оборудования для меха­низации и автоматизации производственных процессов. Например, в состав комплекта автоматизированного оборудования птич­ника на З5.тыс. кур-несушек в клеточных батареях входят кроме собственно батарей оборудование хранения и загрузки кормов (бункер и два транспортера), оборудование для уборки помета (канатно-скребковая установка и поперечный транспортер), стацио­нарный транспортер для внутрихозяйственного сбора и транспор­тирования яиц, укладчик яиц или приемный стол и, наконец, прибор для управления длительностью светового дня птичника.

Особое место в технологии промышленного птицеводства за­нимает инкубация яиц. Современные инкубаторы оснащены сис­темами автоматического регулирования температуры и влажности воздуха, а также устройством для периодического поворота лотков с яйцами.

Рассмотрим и проанализируем типовые решения по автомати­зации основных технологических процессов промышленного пти­цеводства.

 

2. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОРМЛЕНИЯ

 

Автоматизация кормления птицы зависит от ее вида, возраста, способа содержания и свойств корма, прежде всего от его влажно­сти. При групповом способе содержания продуктивной птицы применяют групповое (стадное) кормление, регламент которого устанавливают исходя из зоотехнических требований.

Продолжительность заполнения кормушек t_Р связана с производительностью раздатчиков корма Q_КР соотношением: t_Р = V_К / Q_КР, где V_К - суммарная вместимость кормушки.

Окончание цикла раздачи корма можно определить по возврату корма в бункер-дозатор либо по заполнению последней в контуре кормораздатчика кормушки. Многочисленные конструкции раз­датчиков корма могут быть классифицированы как стационарные и мобильные, причем последние встречаются сегодня достаточно редко.

В промышленном птицеводстве используется исключительно групповое кормление с помощью желобковых и бункерных кор­мушек, причем измерение количества корма базируется на изме­нении продолжительности его раздачи, что возможно только в том случае, если поток корма постоянен.

Линия кормления птицы с комплектом оборудования типа БКМ включает в себя бункер 1 (рисунок 1, а) сыпучих кормов, по­перечный транспортер 2, бункер батареи, линию кормушек 3 с продольным транспортером.

Бункер сыпучих кормов загружается из специального загрузчи­ка на шасси автомобиля. При этом бункер загрузчика заполняется кормом через верхние люки, а опорожняется с помощью системы из трех шнеков, последний из которых — выгружной, имеет спо­собность подниматься или опускаться в вертикальной плоскости. Управляет работой автозагрузчика водитель автомобиля.

Корм из бункера 1 наклонным транспортером подается в при­емник горизонтального поперечного транспортера 2, который до­ставляет его в бункеры клеточных батарей, загружая их последовательно. Когда бункер первой батареи заполняется доверху, корм закрывает выгружное окно поперечного транспортера и начинает перемещаться к бункеру второй батареи, затем к третьей и т.д. После наполнения последнего бункера вся линия подачи корма отключается.

На рисунке 1, б показана принципиальная электрическая схема управления загрузкой бункеров клеточных батарей и кормо­раздатчик в одной из них (схемы управления кормораздачей во всех батареях аналогичны).

В зависимости от положения переключателя SA1 (А или Р) заг­рузка корма в бункеры батарей может быть выполнена в автомати­ческом или ручном режимах (в последнем случае пуск осуществ­ляется нажатием кнопки SB2). Отключение всех механизмов ли­нии загрузки кормов происходит при размыкании контактов ко­нечного выключателя SQ1, установленного в последнем бункере батареи.

Команда на включение транспортеров кормораздачи поступает от реле времени КТ1 в момент, определяемый технологическим регламентом. Время работы транспортеров зависит от настройки другого реле времени КТ2, через размыкающие контакты которого проходят команды на автоматический пуск двигателей кормораздачи всех батарей.

При возможном обрыве цепи кормораздачи на любом ярусе од­ной из клеточных батарей размыкаются контакты конечных вык­лючателей SQ2:1, SQ3:1 или SQ4:1, обесточивается пускатель КМ2 и двигатель транспортеров кормораздачи останавливается. Одно­временно через контакты KV1:2 и KM2:2 включается катушка реле KV3, а через контакты KV3:1 — реле KV1 и сигнальная лампа HL1, установленная в зале обслуживания.

 

Рисунок 1 - Технологическая (а) и электрическая (б) схемы управления

линией кормления птицы:

1 – бункер; 2 – поперечный транспортер; 3 – кормушки

 

В птичниках напольного содержания птицы раздача корма из бункера-дозатора в автокормушки производится канатно-диско­вым транспортером по команде от реле времени. Последняя в контуре кормораздатчика автокормушка — контрольная: датчик SL уровня корма в ней отключает КМ2 привода транспортера кор­мораздатчика.

 

3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОЕНИЯ ПТИЦЫ, УБОРКИ ПОМЕТА И СБОРА ЯИЦ

 

Поение. Технологический процесс поения сельскохозяйствен­ной птицы имеет свои специфические особенности, обусловлен­ные, с одной стороны, особенностями организма птицы, а с дру­гой — конструкцией оборудования.

Конструкция поилок отличается большим разнообразием. В их числе желобковые проточные и непроточные, чашечные и т.д. Важнейшая их характеристика — коэффициент использования воды, изменяющийся от 20 до 90 %. Лучшими в этом смысле явля­ются желобковые поилки постоянного уровня и капельные авто­поилки, питаемые через разделительный бак с автоматическим поддержанием уровня.

Групповые чашечные и непроточные желобковые поилки при­меняются при содержании птицы на подстилке, насестах и в кле­точных батареях горизонтального типа. Эти поилки оснащены встроенным регулятором уровня воды прямого действия — по­плавковыми или подпружиненными клапанами. В целях эконо­мии воды системы поения включаются автоматически только на время светового дня.

Уборка помета. Периодичность уборки помета зависит от спо­соба содержания птицы. При клеточном содержании помет убира­ется ежедневно, при напольном — несколько раз в год. При убор­ке помета скребковый транспортер перемещается вперед назад по пометному коробу клетки. В момент выполнения рабочего хода скрепер, нажав концевой выключатель SQ4 (рисунок 2), включает горизонтальный и наклонный транспортеры, удаляющие помет за пределы птичника, а затем, на­жав SQ1, реверсирует установку (с выдержкой времени 5…8 с).

Рисунок 2 – Технологическая схема пометоуборочного транспортера:

1 – скрепер; 2 – приводная станция; 3 – концевые выключатели

 

При холостом ходе скрепер, нажав SQ3, включает вторую скреперную установку, а нажав на SQ2 — отключает первую скре­перную установку.

Управление работой транспортеров осуществляется вручную или в автоматическом режиме по команде программного реле вре­мени.

Сбор яиц. Транспортеры линии яйцесбора расположены вдоль гнезд, в которых держится (клеточное содержание) или несется (напольное содержание) птица. Снесенное яйцо выкатывается из гнезда по наклонной решетке на прорезиненную ленту, которая доставляет их на накопительный стол. Своевременный сбор яйца уменьшает его загрязнение и потери от боя и расклева птицей. Поскольку яйца от кур на ленту транспортера поступают весь день, приходится убирать его в несколько приемов. Пуск механиз­мов сбора яйца осуществляется от программного реле, причем время сбора следует выбирать так, чтобы число яиц на транспор­тере не превышало допустимого количества.

В перечне операций по сбору яйца наиболее трудоемкой явля­ется укладка яйца в прокладки. Автоматический укладчик яиц действует следующим образом. Яйцесборный транспортер подаёт яйца на роликовый ориентатор, поворачивающий их острым кон­цом в одну сторону. Ориентированные таким образом яйца посту­пают на ячеистый транспортер. После заполнения пяти его ячеек выдвигается заслонка механизма укладки яиц и они опускаются в тару острым концом вниз, прокладка смещается на один шаг и ук­ладывается следующий ряд яиц. Заполненные прокладки автома­тически укладываются в стопу, причем каждый раз механизм ук­ладки поворачивает прокладки на 90° в соответствии со схемой их сборки.

При централизованном сборе яиц с нескольких батарей или птичников приемные столы на элеваторах отсутствуют, а для кон­троля за продуктивностью птицы используют счетчики разных конструкций. Собранные в птичниках яйца доводят до товарной кондиции: моют, сушат, сортируют по массовым категориям (пер­вая — масса более 58 г, вторая — 44…58 г, мелкие — до 44 г), клей­мят, укладывают в прокладки, а прокладки — в картонные ящики.

Автоматическое взвешивающее устройство яйца представляет собой рычажные весы. При совпадении массы яйца с настройкой весов специальный механизм направляет яйцо в соответствующий приемник.

Яйца с внутренними повреждениями сортируют обычно вруч­ную с помощью овоскопа. Производительность этой требующей чрезвычайного внимания операции может быть существенно по­вышена, если удаление дефектных яиц, имеющих повреждение скорлупы или кровяные включения, выполнять автоматически (рисунок 3).

Рисунок 3 – Схема установки для полуавтоматической сортировки яиц:

1 – жезл; 2 - схема управления; 3 - регистровая память;

4, 6 - дешифрато­ры поперечных и продольных рядов; 5 – матрицы

 

Оператор «метит» дефектное яйцо, подсвеченное спе­циальным жезлом, в наконечник которого вмонтирован пьезодатчик, вырабатывающий слабый электрический сигнал при каса­нии яйца. Сигнал воспринимается группой чувствительных эле­ментов матрицы, укрепленной под конвейерной лентой в зале сортировки. Форма матрицы соответствуют расположению яиц в гнездах конвейерной ленты. Поступившая информация анализи­руется системой компараторов и дешифраторов, в результате чего определяются точные координаты дефектного яйца в соответ­ствии с его положением на транспортере. Эти координаты запо­минаются и в дальнейшем используются специальным механизмом для удаления дефектных яиц с ленты. Прошедшие контроль яйца затем сортируются по массе и автоматически укладываются в гнезда прокладок для дальнейшего транспортирования.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ИНКУБАЦИОННОГО ПРОЦЕССА

 

Промышленная инкубация яиц в нашей стране производится с 1928 года. Соответственно накоплен значительный опыт и разра­ботаны современные устройства, имеющие достаточно высокий уровень автоматизации. Особенность ТП инкубации заключается в необходимости, с одной стороны, точ­ного поддержания основных параме-тров микроклимата (темпера­туры, относительной влажности и газового состава воздуха) и, с другой стороны, — изменения этих параметров в зависимости от фазы инкубации.

Универсальный инкубатор ИУП-Ф-45 вмещает 48 тыс. яиц. Инкубатор состоит из трех одинаковых камер, в каждой из кото­рых размещается барабан с лотками, вентилятор системы обогре­ва, охлаждения, увлажнения, а также аварийного охлаждения и воздухообмена. Поворот лотков с яйцами происходит при наклоне барабана на угол 45° от горизонтального положения, выполняемо­го автоматически через 2…4 ч (предусмотрен также ручной привод барабана).

Циркуляция воздуха внутри каждой камеры обеспечивается ти­хоходным вентилятором, а увлажнение воздуха происходит за счет испарения воды, подаваемой на ступицу вентилятора и разбрасы­ваемой его лопастями при вращении. Охлаждение воздуха в каме­ре достигается циркуляцией воды через закрытый теплообменник (радиатор), укрепляемый, как и радиатор, на задней стенке каме­ры. Вода на увлажнение и охлаждение воздуха подается ч/з со­леноидные клапаны, управляемые автоматически.

Воздухообмен в камере обеспечивается системой заслонок, объединенных общим приводом от электромагнита, причем сте­пень открытия заслонок увеличивается от 5 до 60 мм на 18-й день инкубации. Для нагрева воздуха в каждой камере используют че­тыре электронагревателя общей мощностью 4 кВт. Требуемая точ­ность поддержания температуры в диапазоне 36…39 °С очень вы­сокая: ±0,2 °С. При снижении температуры на 0,2…0,3 °С от за­данной включаются электронагреватели. При повышении темпе­ратуры открывается электромагнитный клапан, подающий холодную воду в радиатор охлаждения.

Температура в объеме камеры выравнивается благодаря работе вентилятора.

При температуре в камере выше 38,3 °С по сигналу термодатчи­ка отключаются нагреватели, включаются электромагнит допол­нительного охлаждения, сигнальная лампа и звонок. Звуковая сигнализация инкубатора имеет автономное питание от электри­ческих батарей и включается в следующих случаях: при перегрузке электродвигателя вентилятора или коротком замыкании в цепи управления, отсутствии напряжения в питающей сети и при от­крытых дверях одной из камер.

Схема управления оборудованием инкубатора обеспечивает:

- отключение всех цепей управления камерой при открывании двери и размыкании контактов микровыключателя;

- блокировку механизма поворота лотков при открытых замках барабанов и разомкнутых контактах микропереключателей.

Перед загрузкой каждая камера инкубатора должна быть пред­варительно прогрета до 37,8 °С. Этот температурный режим не ме­няется до перекладки яиц в выводной инкубатор.

Конструкция шкафа универсального выводного инкубатора ИУВ-Ф-45 проще, чем предварительного. В нем отсутствует уст­ройство поворота барабана, иначе выполнено устройство увлаж­нения воздуха, не предусмотрено автоматическое регулирование влажности воздуха.

 

5. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНИИ УБОЯ ПТИЦЫ

 

Для убоя птицы и обработки тушек до товарных кондиций со­временные специализированные птицеводческие хозяйства имеют убойные цеха, оборудованные полуавтоматическими убойными линиями. Каждая линия состоит из нескольких машин для обра­ботки тушек.

Птицу, доставленную из птичников в клетках, подвешивают за ноги с помощью закрепов на цепь подвесного конвейера, которая движется медленно (со скоростью 0,08 м/с) в сторону рабочего ме­ста для убоя и обескровливания. Перед убоем птицу приводят в спокойное состояние аппаратом для электроглушения, на кото­рый подается слаботочное напряжение от 650 до 900 В. При помо­щи специальных ножниц птицу умерщвляют. Над желобом для стока крови каждая птица движется в течение 2 мин, а затем по­ступает в камеру тепловой обработки, где в течение последующих 2 мин ее обрабатывают паром при температуре 52...53 °С. Затем тушка проходит поочередно ряд машин, где снимается маховое перо с крыльев и хвоста, оперение с головы до шеи. Далее тушки моют теплой водой в течение 30 с и подвергают воскованию, под­сушивают и предварительно охлаждают. Затем обрабатывают лап­ки. Тушки снимают с конвейера, упаковывают в ящики и отправ­ляют в камеру охлаждения.

Убойную линию включают с центрального пульта управления. Последовательность включения в работу отдельных машин осу­ществляется многоканальным устройством.

Из машин для обработки тушек пух и перо с водой транспорти­руются в цех обработки пера, где поступившая масса попадает в центрифуги, а затем, предварительно обезвоженная, загружается в сушильные камеры. После сушки перо упаковывают для реализа­ции. Отходы пуха и пера, а также непищевые отходы потрошения направляют в цех утилизации, где из них приготавливают кормо­вые добавки — мясную и мясокостную муку. Пух (перьевые отхо­ды) перерабатывают по специальной технологии в две фазы: пер­вая — гидролиз и стерилизация сырья, вторая — сушка и упаковка.

Боенские отходы варят в специальных котлах при постоянном механическом перемешивании. Сначала в гидравлическом прессе отжимают жир из кишок и других боенских отходов, а оставшуюся после выжимания массу измельчают в дробилке и используют в качестве добавок в комбикорма. Влажность выходного продукта (мясокостной муки) должна быть 8…10 %.

 

Контрольные вопросы и задания

 

1. В чем различие технологий производства мяса птицы и яиц?

2. Объясните принцип действия технологической и электрической схем управления кормлени­ем птицы при клеточном ее содержании.

3. Как автоматизируют процессы поения и уборки помета при клеточном содержании птицы?

4. Как автоматизируют про­цессы сбора и сортировки яиц?

5. Расскажите о технологии и автоматическом уп­равлении параметрами сбора и сортировки яиц.

6. Что вы знаете об автоматизиро­ванных линиях убоя птицы и переработки ее отходов?

7. Какими параметрами уп­равляют при инкубации яиц?