Введение к работе
А^стуалькость_работы. Решениями ХХУП съезда КПСС и Продовольст-енной программой СССР намечено увеличить в двенадцатой пятилетка роизводство мяса в стране до 20...25 млн.тонн в год. Повышению родуктивности в животноводстве способствует выращизание здорового качественного молодняка за счет применения локальпого электрообог-эва. Доказано, что даже в отапливаемых свинарниках-маточниках в вгаео время это мероприятие позволяет увеличить на 2С$ прирост жи-)й массы поросят и на 1($ - их сохранность при сроке окупаемости шпталовложании, не превышающем одного года. При условии оборудо-!ния всех имеющихся в стране свинарников-маточников установками ікального обогрева поросят-сосунов можно дополнительно получить лее 300 тысяч тонн мяса в год.
Однако в настоящее время лишь немногим более четверти свинарни-їв оборудованы различными в конструктивном отношении техническими юдствами обогрова, тем не менее- ужо сейчас дальнейшей интенсифина-и их виедреїшя препятствует остр :й дефицит нагрепателышх пропо-в и инфракрасных ( ИК ) ламп. При эксплуатации установок локально-обогрова наблюдается перерасход до 20...25$ электроэнергии только причине отсутствия или несовершенства устройств., управления тем-рагурой. Однако попытки многих исследователей реи- :ь вишоуказан-е вопроси на основа традиционных нагревательных элементов, спосо-в и технических средств управления температурой не привели к .жвлае-ч розультатам.
Непроизводительные затраты энергоросурсов и снижение продуктив-зти жиготних обусловлены также отсутствием приемлемых методов зчета и оптимизации параметров, критериев оценки условий теплово-комфортв, рекомендаций по выбору оптимальных режимов фушедиониро-пш систем локального обогрева и отопления маточников с учетом «плокса случайных и детермир'ованнше факторов, а в целом, отсутст-II системность в исследовании данного технологического процесса.
Вншруказгнноо и продопродоляот необходимость постановки и ре-ия проблемы создания сие топ» технических средств локального элр юобогрева на основе неметаллических нагревательных элемент' мчоских принципов управления темпоратупой. поросятами дое няроднохозяйстаотов значение.
Цель_исслел^вания заключается в создании, теоретическом обосновании и внедрении эффективной системы технических средств локального электрообогрева поросят-сосунов, в основу которой положены плоские эластичные электронагреватели из токопроводних вискозных тканей и нитей и технические принципы управления температурой животными, благодаря чему повышается долговечность и корро-зие.стойкоегь установок и существенно расширяются возможности интенсивного внедрения локального электрообогрева в производство.
Для достижения поставленной цел необходимо было решить следующие задачи исследования:
теоретически и экспериментально обосновать научно-методические основы расчета и оптимизации, принципы алектротехнологии локального обогравг и управления температурой, методы и модели для определения энергетических и технико-экономических показателей, которые, будучи представленными в виде алгоритма системной оптимизации, приводят к созданию эффективной системы технических средств локального электрообогрева поросят-сосунов;
разработать технические и технологические принципы изготовления и применения в установках напольного и комбинированного обогрева плоских неметаллических нагревательных элементов на основе тойопроводных вискозных тканей и нитей;
обосновать принципиально новые технические решения по управлению температурой в зонах локального обогрева поросятами-сосунами.
Пау_чная новизна. Новыми являются:
классификация технических средств обогрева поросят, методы и модели для обоснования энергетических и технико-экономических показателей, системная оптимизатрщ, выбранная в качества методологической основы решения проблемы;
метод парамотрических коэффициентов для сопоставления вариантов локального обогрева по экономическому критерию с алгоритмом численного определения коэффициентов с помощью экспертных оценок;
результаты теоретического обоснования и конструктивно-технологические решения плоских эластичных электронагревателей из токо-проводных вискозных тканей и нитей, способы их изготовления и применения в установках напольного и комбинированного обогрева ( а.с. на способы К 780232 и Is S97262);
методы п модели для обоснования параметров и режимов эксплуатации установок локального обогрева поросят с учетом соамесных и раздельных режимов функционирования с системой отопления свинарки-*
ка;
введение единого критерия оценки условий теплового комфорта -торатуры обогреваемой площадки, но занятой в момент измерения аи-ными. Доказательство того факта, что числошша значения выбранпо-крчтерия будут одинакивыми для ПК, напольного и комбинированного 'одов локального обогрева поросят-сосунов;
технический принцип построения приборов управления температурой : электротеплових vcrniioBOK путем сочетания электронных схем и імомохашіческпх датчиков (а.с.й686020, :.;773583, Й92468І); .
способ ц технические устройства управления температурой в зонах ального ИК и комбигоірованного обогрева поросятами (а.с. З 860018).
Проктачоская_цнность и реализация_рзу_льтатвисследований. вским заводом металлохозяйственних изделий освоен промышленный уск устройств напольного обогрева поросят на основе плоских злек-нагревателей из токопроводных вискозних нитей, в основу которых ожош научно-технические разработки автора и зоотехнические требо-.. ия на устройство для обогрева, поросят, составленные совместно с тавским НИИ свиноводства и утверздвтшо МСХ УССР (1535г.).По нато-техгаїческому задашіа прооктннм институтом "Полтавагропроьшроект" работай проокт привязки наполыгах электрообогревателей из токспро-» них іпітєіі в свинарішках-маточщшах и реализован в ряде хозяйств айны. В настоящее время внодроно более 30 тысяч напольных электро-греватолей с обпщм годовым экономическим эффектом около 300 тысяч лей. Совместно с институтом проблем материаловедения All УССР и единением "Украгропромзнерго" проводятся работы i.j промышленному оеиию на Броварском заводе порошковой металлургии плоских злектро-рователей из токопроводной ткани УУТ-2.
іїаучно-техшіческий Совет МСХ СССР рассмотрел, одобрил и рекомен-ал к внедрению бетогаше алекгрообогревпемые панели с бострансфор-DpHUM питагаїем от сетевого напряжения, пазработашшо автором в . гветствия с зоотехническими требованиями, составлоінгами совместно яститутон ВНЙПТЙМК (г.Подольск) и утвервдетшми МСХ СССР и В/о озеельхозтехника" (1975г.). Электрообогроваомиа панели включены в зкты свиноводческих ферм и комплексов, изготовляются заводами мест-промьгтлокности по заказам хозяйств, по виданной документации тенена более чем в ста семидесяти колхозах и совхозах страны,обес-явая годовой экономический аффект более полутора миллионов рублей, ько за счет внедрения установок локального обогрева о приспоооб-іямя для управления температурой поросятами достигается эконо-электроанорпга на 24?! и увеличение годового экономического аффекта 405?.
Научно-технические разработки неоднократно экспонировались на республиканс~ой, всесоюзной и мездународшй выставках,отмечены дипломами и медалями, а также вюшчены в целый ряд общесоюзных и рзспубликанских нормативных документов, используемых в проектной и эксплуатационной практике и учебном процессе. Результата диссер' гации обсуждены Научно-техническим Советом МСХ УССР (1985г. )и віда чеки в разработанные нами "Рекомендации по применений автомагазин ванных технических средств локального олектрообогрева поросят—сое; нов", изданных Госагроаромом УССР (198.г.)и распространенных зшш' рзеовашшм организациям.
Апробация. Основные результаты исследований были доложены, оі сувданы и одобрены на. всесоюзном симпозиуме "Инфракрасный нагрев" (Москва, Ш.І<13Т0, ноябрь 1970г.); научно-производственном семинар по проблеме "Комплексное использование электрической энергии в сельскохозяйственном производстве" (Киев, УСХА, май 1971)5 научно производственной конференции по вопросам содержания кивотных,меха низации Еивотноводческих комплексов (Подольск, БШИШ, май 1972); всесоюзном научно-техническом совещании по разработке алектротех* нических средств дщ создания оптимальных режимов микроклимата, теплоснабжения Еивотноводческих ферм (Запорожье, ШЭСХ, ЦНШШМЗї июнь 1972); заседаниях координационных советов по проблемам приме нения лучистой энергии, электрификации тепловых процессов и микре климата в сельскохозяйственном производстве (Москва, июнь 1973; Запорожье, июнь 1975; Пущино, январь 1979; Орджоникидзе, октябрь 1980); республиканской научно-технической конференции "Пути повыв шш эффективности и рационального использования электрической ш< гии и тепла в сельском хозяйстве" (Запорожье, УСХА, ВДИПТШЗК.ож 1977); диссертация доложена и одобрена на научных конференциях Полтавского СХИ (1981), Украинской СХА (1981), Харьковского ШЭС: (1983), Кубанского СХИ (1984), Белорусского ШЭСХ (1984), Челябиі ского ШЭСХ (1962, 1987), на координационных совещаниях ЦИИШИМЗ (1983) и УИЙШЭСХ (1981); республиканской научно-производственно конференции "Пути дальнейшей интенсификации сельского хозяйства Ыоадавской ССР" (Кишинев, СХИ, март 1981)$ всесоюзном координаци '.:ном совещании по системе машин для животноводства (Главаха, ШЭ УШИМЭСХ, сентябрь 1982); научно-практическом семинаре "Злекгриф кация в решении Продовольственной программы СССР" (Мелитополь, ЫИМСХ, июнь 1985), всесоюзной научно-технической конференци.: " Проблемы электрификации, автоматизации и теплоснабжения
зльскохозлйственного производства" (Смоленск, ШЗСХ, декабрь
285г.).
Публикации^ Основное содержание работы опубликовало в восьми-есяти пяти печатних работах общим объемом 47 п.л.,в том числе в вух книгах (а соавторстве) и деояти описаниях к авторским спиде»- ельстпам на изобретении.
Объем даботы^ диссертация состоит из введения, семи глав, шслючения, выводов, списка литературы (268 наименований, в том исле 34 на иностранных языках), 33 приложения. Материал изложен а ЗІІ страницах машинописного текста, которые включают татасе IV аблиц и 63 рисунка.
Асзто 2PSiABP2Fl.
систему технических средств лоначыюго злектрообогрева поросят іа основе плоских еластичних электронагревателей из то {сопроводите іискозішх нитей и тканей и технических принципов управления тем-іературой самими животными;
результаты теоретических и экспериментальных обосновании їлоских эластичных электронагревателей" из тканей и нитей, выявление »х варисторных свойств и почти экспоненциального закона изменения зопротислення в процессе наработки, позволивших получить до сто перше формулы для определения сопротивления квадрата полотна токо-троводного неметаллического материала и определить технический ресурс нагревателей из нитей и тканей;
метод сопоставления вариантор техники на основе параметрических «оэффлциентов с алгоритмом их численного определения с помощью экспертных оценок;
выявление закономерностей в поведении поросят в условиях комбинированного и инфракрасного обогрев ? и обоснование на этой зенове принципа управления температурой поросятами~сосунами;
комплекс научно-технических разработок по организации промыл* пенного внедрения электрообогревателей для поросят.