docZgarniacze
download 
Reklamacja Transkrypt
Zgarniacze
Hodowca Bydła 6-7/10 MichałBoćkowski,MarekGaworski KatedraOrganizacjii InżynieriiProdukcji, SGGWw Warszawie Zgarniacze i inne środki techniczne do usuwania obornika Produkcja bydła wiąże się z koniecznością stworzenia sprawnie działającego systemu obsługi różnych strumieni masy w gospodarstwie, wśród których obok paszy i mleka istotne miejsce zajmuje również masa odchodów. Wysokość ponoszonych nakładów pracy, energii i czasu na usuwanie odchodów z obór stanowi odzwierciedlenie doboru odpowiedniego rozwiązania technicznego, co doskonale ilustruje przykład zagospodarowania obornika. Ściołowy system utrzymania krów w pomiesz czeniach inwentarskich zalicza się w krajowych gospodarstwach do rozwiązań szczególnie rozpowszechnionych, znajdujących swoje uzasadnienie w możliwości kształtowania odpowiednich warunków dobrostanu zwierząt, powszechnym dostępie do słomy, a także… dostępie do licznych rozwiązań technicznych przeznaczonych do usuwania obornika z pomieszczeń inwentarskich. Wybór technicznej opcji usuwania obornika z pomieszczeń z bydłem mlecznym i opasowym wynika z zastosowanego systemu utrzymania zwierząt, obejmującego rozwiązania na płytkiej i głębokiej ściółce. Dostępne rozwiązania techniczne i organiza cyjne przeznaczone do usuwania obornika z pomieszczeń inwentarskich charakteryzują się określoną specyfiką działania, zakresem zastosowania, a tak że wysokością generowanych nakładów pracy i po ziomem zmechanizowania prac, wielkością ponoszo nych kosztów inwestycyjnych i wpływem na dobro stan zwierząt. Uwzględniając tak liczny zbiór kryteriów oceny, warto przytoczyć najważniejsze informacje o systemach usuwania obornika z pomieszczeń 1 inwentarskich dla bydła, będących wypadkową sposobu utrzymania bydła i innych specyficznych uwarunkowań produkcyjnych w gospodarstwie. Usuwanieobornika a systemyutrzymaniabydła Stosowany w gospodarstwie system utrzymania bydła warunkuje wdrożenie określonej metody usu wania obornika, rozpatrywanej zarówno z punktu widzenia technicznego wyposażenia, jak i częstotliwości realizacji tego zabiegu. Utrzymanie stada bydła mlecznego na płytkiej ściółce, zarówno w przypadku systemów uwięziowych jak i bezuwięziowych wiąże się z koniecznością na ogół kilkukrotnego w ciągu doby usuwania odchodów z pomieszczenia, w którym znajdują się zwierzęta. Utrzymanie bydła w pomieszczeniu na głębokiej ściółce jest jednoznaczne z wydłużeniem do kilku miesięcy okresu dzielącego kolejne oczyszczanie pomieszczenia inwentarskiego z obornika. Odpowiednio do przyjętego sposobu utrzymania bydła mlecznego, wymagane jest tym samym wy- Hodowca Bydła 6-7/10 posażenie gospodarstwa w określone rozwiązania techniczne, dzięki którym można ograniczyć uciążliwość usuwania obornika z pomieszczeń. Biorąc pod uwagę to, że usuwanie odchodów pochłania na ogół 15-20% całkowitych nakładów robocizny w oborze, tym bardziej istotne staje się wdrażanie nowoczesnych rozwiązań sprzyjających zmechanizowaniu czynności usuwania obornika. Możliwość mechanizowania, tj. zastępowania pracy ręcznej przy usuwaniu obornika pracą urządzeń technicznych jest tym bardziej istotna, jeśli weźmie się pod uwagę fakt, że masa produkowanych w ciągu doby odchodów, przypadających na jedną krowę wynosi (po naturalnym odsączeniu moczu jako gnojówki) ok. 30 kg (na ogół w zakresie 25-40 kg/dobę). Do tego trzeba jeszcze uwzględnić ok. 17 kg/dobę (na ogół w zakre sie 10-30 kg/dobę) moczu pochodzącego od pojedyn czej krowy w oborze. W skali roku, uwzględniając żywienie tylko w oborze, ilość obornika produkowanego przez jedną krowę wynosi 10-12 ton, zaś w przypadku systemu żywienia oborowego i pastwiskowego – ok. 5,5 tony. Cielę żywione tylko w oborze produkuje rocznie ok. 8 ton odchodów. Usuwanieobornikaz obórpłytkich Usuwanie odchodów jest pracą uciążliwą i równocześnie nieprzyjemną, dlatego też czynność ta powinna być w możliwie najwyższym stopniu zmechanizowana. Pracę ręczną powinno się ograniczać głównie do czyszczenia legowisk. Sposób usuwania odchodów należy skoordynować z przyjętym sposobem chowu zwierząt. Należy stosować urządzenia niezawodne w pracy, proste w obsłudze, zaś ich użycie powinno być uzasadnione ekonomicznie. W praktyce wyróżnia się dużą liczbę rozwiązań technicznych i technologicznych służących do usuwania obornika z pomieszczeń inwentarskich, w których bydło jest utrzymywane na płytkiej ściółce. Wybór określonej opcji zależy w znacznej mie rze od wielkości stada. W gospodarstwach z mniejszymi, bo wynoszącym kilka sztuk bydła stadami rozpowszechnione są ręczne metody usuwania obornika. Do tego celu wykorzystuje się proste środki transportowe, w tym taczki, wózki kołowe i rzadziej podwieszane kolejki. Wydajność tych urządzeń jest co prawda niewielka, tym niemniej zmniejsza się uciążliwość pracy człowieka. Szuflemechaniczne W uwięziowych oborach z pojedynczym rzędem sta nowisk legowiskowych stosowane są różne modyfikacje konstrukcyjne szufli mechanicznych do usuwania obornika. W przypadku zamontowania w oborze danej konstrukcji szufli mechanicznej z reguły określa się maksymalną długość kanału gnojowego, w którym urządzenie wykonuje zadania robocze. Kompletna instalacja szufli obejmuje takie zespoły, jak: stacja napędowa, zestaw krążków współpracujących z liną, napinacz liny, maszt, wyłącznik krańcowy z ogranicznikiem, stalowa lina i szufla pracująca w kanale gnojowym. Za sterowanie pracą szufli mechanicznej odpowiedzialna jest rozdzielnia skrzynkowa, mocowana na ścianie budynku. Jednostka napędowa szufli mechanicznej może być montowana na ścianie, na stropie lub podwieszona do stropu, przy czym sposób montowania zależy głównie od wytrzymałości ścian i stropów w zakresie przenoszonych przez instalację obciążeń. Moc znamionowa silnika elektrycznego w zespole napędowym wynosi na ogół ok. 1 kW i jest uzależniona od długości, a także szerokości kanału gnojowego, z którego wygarnia się obornik. Szerokość kanału gnojowego z pracującą szuflą mechaniczną zalicza się do podstawowych kryteriów służących wyodrębnieniu zestawu modeli urządzeń dostępnych na rynku. Wspomniana szerokość kanału uwzględnia takie moduły, jak 75 cm i 90 cm. Są to moduły charakterystyczne odpowiednio dla kanałów gnojowych przy pojedynczym rzędzie stanowisk i kanałów dla dwóch rzędów stanowisk o wspólnym korytarzu gnojowym. Konstrukcja szufli mechanicznej bazuje z reguły na stalowych kształtownikach i uwzględnia dwa segmenty połączone odcinkami łańcucha. Dzięki temu ułatwia się dokładne oczyszczanie kanału gnojowego i równocześnie samoczynne opróżnianie z obornika nad płytą gnojową. W cyklu roboczym, po wykonaniu ruchu roboczego i wygarnięciu obornika na płytę gnojową, szufla po automatycznym przełączeniu kierunku ruchu wykonuje ruch powrotny. W razie potrzeby istnieje możliwość skrócenia czasu trwania cyklu roboczego w efekcie zatrzymania urządzenia przełącznikiem ręcznym, który można również wykorzystać do włączenia powrotnego kierunku przemieszczania się szufli. Warunkiem niezawodnego działania szufli mechanicznej jest zgodny z zaleceniami producenta montaż urządzenia w pomieszczeniu obory, a tak że przestrzeganie zasad okresowej obsługi i konserwacji. Wśród wspomnianych zasad można wymienić sprawdzanie napięcia liny i w razie potrzeby jej napinanie. Lina powinna być tak napięta, aby tzw. zwis szufli nad płytą gnojową był możliwie najmniejszy. Aby ułatwić obsługę szufli mechanicznej, wielu producentów tych urządzeń uzupełnia instalację o mechanizm samoczynnie napinający linę. Alternatywnym rozwiązaniem proponowanym na rynku są również liny z tworzywa sztucznego, instalowane w miejsce liny stalowej. Przenośnikizgarniakowe W oborach z legowiskami na płytkiej ściółce, obejmującymi dwa lub cztery rzędy stanowisk dla bydła mlecznego lub opasowego, w pełni uzasadnio - 2 Hodowca Bydła 6-7/10 ne jest wyposażenie pomieszczenia inwentarskiego w przenośnik lub zestaw przenośników zgarniako wych o ruchu ciągłym. Rozwiązania te mogą być budowane w wersji składającej się z dwóch oddzielnych przenośników: poziomego i pochyłego. Innym, z reguły częściej stosowanym rozwiązaniem jest wyposażenie obory w pojedynczy, tworzący zamknięty obieg przenośnik zgarniakowy o ruchu ciągłym, Rys. 1. Przenośnik zgarniakowy w oborze uwięziowej przystosowany do pracy zarówno tak w płaszczyźnie poziomej jak i pochyłej. Typowy zestaw przenośnika zgarniakowego obejmuje nastę pujące elementy składowe: łańcuchowe cięgno z zespołem ką towych zgarniaków, napędowe, wiodące i narożnikowe koła zębate, zespół napędowy, pochyła wyrzutnia i skrobak czyszczący, którego zadaniem jest usuwanie resztek obornika z powierzchni zgarniaków. Przesuwanie obornika w ka nale gnojowym ma miejsce dzięki zgarniakom przymocowanym do łańcucha (cięgna). Źródłem napędu łańcucha ze zgarniakami jest silnik elektryczny poprzez przekładnię pasową, przekładnię uniwersalną i koło łańcu chowe przekładni. Silnik napędowy wraz z przekładnią najczęściej umieszcza się na ramie znajdującej się na belce pochyłej wyrzutni. Takie rozwiązanie ułatwia przesuwanie (za pomocą śruby napinającej) zespołu napędowego wzdłuż belki, co w efekcie prze kłada się na prosty sposób regulacji napięcia łańcucha w pętli. Poza napięciem łańcucha, w typowej instalacji reguluje się także napięcie przekładni pasowej między silnikiem a reduktorem. Zakres regu - 3 lacji może również obejmować ustawienie siły wymaganej do włączenia przeciążeniowego sprzęgła bezpieczeństwa. Wśród przykładów przenośnika zgarniającego do obornika w pomieszczeniu inwentarskim dla bydła mlecznego można wymienić rozwiązanie H-608/3 Metarol. Długość oferowanego przenośnika w podstawowej wersji z pętlą wynosi 60 m. Istnieje jednak że możliwość dostosowania długości (w zakresie poniżej 60 m) do indywidualnych potrzeb danego pomieszczenia inwentarskiego, a także wydłużenie przenośnika aż do 120 m. Producent przewiduje różne opcje montowania przenośnika, odpowiednio do układu stanowisk legowiskowych dla bydła. Stąd, w ofercie znajdują się zarówno tzw. przenośniki „prawe” (w przypadku, gdy pętla łańcuchowa przemieszcza się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara) oraz „lewe” (pętla przesuwa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara). Rys. 2. Prasa zgarniacza Skraper H-623 Rolstal z siłownikiem hydraulicznym, z funkcją przejmowania i prasowania obornika za pomocą ruchomej klapy Przenośnik ze zgarniakami jest przystosowany do pracy w kanale o szerokość 45 cm i głębokości 15-20 cm. W układzie napędowym znajduje się silnik elektryczny o znamionowej mocy 2,2 kW. Wśród innych parametrów eksploatacyjno-technicznych moż na wy mie nić: roz staw zgar nia ków – 0,64 m, robocza prędkość łańcucha – 0,135 m/s i wydajność – do 6 t/h. Bogaty zestaw urządzeń, w tym przenośników zgarniakowych do usuwania obornika ze ściołowych obór płytkich znajduje się także w ofercie innych firm. Można tu wymienić przykładowo rozwiąza- Hodowca Bydła 6-7/10 nia Rolstal. Charakterystyczną cechą urządzenia Skraper H-623 (Rys. 1) jest wyposażenie instalacji w prasę zgarniacza z siłownikiem hydraulicznym, przejmującą i prasującą podawany obornik za po mo cą ru cho mej kla py. Obornik jest przemiesz cza ny do prasy cyklicznie za pomocą łap stalowych umieszczonych w kanale gnojowym. Po sprasowaniu obornik jest usuwany na zewnątrz (Rys. 2). Do sterowa nia pracą zgarniacza wykorzystano hydrauliczny zasilacz napędzany silnikiem elektrycznym o mocy 4 kW lub 5,5 kW. Rys. 3. Pochylnia do przemieszczania obornika na miejsce składowania (przenośnik zgarniakowy T-345 Rolstal) Wymieniony zgarniacz jest przystosowany do współpracy ze zgarniakowym przenośnikiem do obornika T -345, przystosowanym do przemiesz czania obornika na płytę gnojową lub jego załadunku bezpośrednio na środek transportowy. Usuwany z budynku obornik spada na dolną część transportera, a następnie jest przesuwany listwami po stalo wej podłodze przenośnika w kierunku części górnej, a następnie zrzucany na środek transportu. Źródłem napędu przenośnika jest motoreduktor osadzony bezpośrednio na wałku napędowym umieszczonym w górnej części przenośnika (Rys. 3). Poza typowymi przenośnikami zgarniakowymi, instalowanymi głównie w oborach uwięziowych, w ofercie dostępne są również zgarniacze do płytkich obór wolnostanowiskowych, których działanie polega na przesuwaniu wzdłuż kanału roboczego o szerokości 1,8- 4,0 m poprzecznie umieszczonego ramienia zgarniającego odchody wraz z zużytą ściółką. Maksymalna długość jednego ciągu roboczego ra mienia zgarniającego odchody wynosi 80 m. Tego ty pu zgarniacze, wśród których można przykładowo Rys. 4. Przykład zgarniacza obornika pracującego w kanale gnojowym płytkiej obory wolnostanowiskowej wymienić TESKA H-623/1 Rolstal są wyposażane w napęd hydrauliczny. Napęd listwy zgarniającej stanowi siłownik hydrauliczny umieszczony na jednym z końców korytarza gnojowego. Listwa zgarniająca (Rys. 4) wykonuje ruch roboczy wypychając obornik w kie runku poprzecznego kanału gno jowego umiejscowionego w szczycie budynku lub tymczasowego miejsca odbioru obornika i prze- Rys. 5. Wyposażenie niezbędne do napędu i realizacji innych funkcji roboczych zgarniacza obornika 4 Hodowca Bydła 6-7/10 wiezienia go na płytę gnojową. Po osiągnięciu skrajnego punktu budynku listwa zgarniająca wykonuje powrotny ruch jałowy do miejsca gdzie zgarniacz zaczynał swój cykl roboczy. Rys. 6. Odchody mogą być przemieszczane zgarniaczem do kanałów poprzecznych przeznaczonych do odprowadzania masy do miejsca jej składowania następuje przełączenie i zgarniak przesuwa się w kierunku odwrotnym. Przełączenie w kierunku roboczym następuje samoczynnie po osiągnięciu drugiego punktu skraj nego. Urządzenie będzie pracowało do momentu wykonania pełnego cyklu roboczego listwy zgarniającej (ruch listwy podczas wygarniania obornika w kierunku płyty gnojowej oraz powrót listwy do pozycji wyjściowej) lub włączenia termicznego zabezpieczenia elektrycznego znajdującego się w skrzynce sterującej zgarniacza. Istnieje możliwość zmiany kierunku ruchu zgarniaka w dowolnym położeniu na długości kanału. Kierunek ruchu można zmienić po uprzednim wyłączeniu napędu. Za proces sterowania odpowiada układ elektroniczny wyposażony w programator czasowy oraz wyłącznik przeciążeniowy. Przykładem tego typu zgarniacza obornika jest rozwiązanie zgarniacza Liner EL-120 Rolstal. Charakterystyczną cechą tej grupy zgarniaczy obornika jest możliwość ich pracy w rejonie przebywania zwierząt. Powolny przesuw listwy zgarniającej po posadzce (Rys. 7) nie zakłóca ruchu zwierząt w rejonie korytarza gnojowego obory. Rozwiązania takie wymaga jednak możliwości szybkiego uruchamiania i zatrzymywa- Rys. 7. Powolny przesuw listwy zgarniającej po posadzce nie zakłóca ruchu zwierząt w rejonie korytarza gnojowego obory Wśród innych, często stosowanych systemów napędu zgarniaczy w oborach wolnostanowiskowych można wymienić napęd linowy. Usuwanie obornika z kanału gnojowego polega na ciągłym przesuwaniu zgarniaka w kierunku płyty gnojowej lub kanału poprzecznego. Mechanizmem napędzającym zgarniak są dwa zespoły robocze. Każdy z nich jest wyposażony w sil nik elektryczny, motoreduktor oraz bęben napędowy (Rys. 5). Motoreduktor pełni funkcję zespołu, dzięki któremu dostarczona przez silnik energia napędza bęben jednostki roboczej. Zgarniak przesuwany jest poprzez linę kwasoodporną, która jest nawijana na bęben napędowy jednego z zespołów roboczych. W tym samym czasie następuję odwijanie liny z bębna drugiego ze społu roboczego. Na każdym z końców kanału gnojowego zgar niacza zamontowane są metalowe ograniczniki. Za daniem ograniczników jest zatrzymanie ruchu zgarniaka. W położeniu skrajnym zgarniaka (przy płycie gnojowej lub kanale poprzecznym – Rys. 6) 5 nia pracy zgarniacza droga radiową (zgarniacze obornika Teska H-623/1 oraz Liner EL-120 posiadają sterowanie pilotem z odległości do 300 m). Wśród kanałowych zgarniaczy obornika do płytkich obór wolnostanowiskowych i obór uwięziowych można także wymienić odpowiednio rozwiązania Herkules i Herkules H-620 AgroComplex. Sterowanie pracą zgarniacza przeprowadza się ręcznie lub automatycznie. W przypadku przeciążenia, urządzenie jest przystosowane do samodzielnego wyłączania się. Zgarniaki mogą być równocześnie instalowane w kilku korytarzach, co pozwala Hodowca Bydła 6-7/10 na kompleksową obsługę całego pomieszczenia inwentarskiego. Maksymalna długość jednego ciągu roboczego zgarniacza typu Herkules wynosi 60 m, natomiast maksymalna długość linii wygarniającej urządzenia Herkules H-620 dochodzi do 80 m. Oborniki ładowacz czołowy Usuwanie obornika z płyt kich pomieszczeń ściołowych dla bydła mlecznego można również przeprowadzić ładowaczem czołowym nabudowanym na ciągniku. Rozwiązanie to pozwala połączyć usuwanie obornika z jego załadunkiem na środek transportowy (przyczepę). Wykorzystanie ładowacza czołowego do usuwania obornika jest jednak uwarunkowane szerokością korytarza gnojowego, która na ogół powinna wynosić co najmniej 1,61,8 m. Innym czynnikiem ograniczającym wykorzystanie ciągnika z ładowaczem czołowym do pracy wewnątrz obory jest hałas i niekorzystny wpływ na mikroklimat pomieszczenia w wyniku zanieczyszczenia powietrza spalinami. Ponadto, w konsekwencji otwierania wrót wjazdowych dla ciągnika prowadzi się do znacznych wahań temperatury powietrza w oborze, stwarzając równocześnie ryzyko powstania przeciągów. Ten system usuwania obornika wymaga przejezdnego korytarza gnojowego w oborze oraz bezpośredniego sąsiedztwa płyty gnojowej z budynkiem. W przypadku znacznej odległości gnojownika od budynku niezbędne są dodatkowe środki transportu. Głównym czynnikiem motywującym taki sposób usuwania obornika słomiastego z budynków inwentarskich jest funkcjonalność użytkowanego ciągnika z ładowaczem w zakresie innych prac w gospodarstwie, zazwyczaj związanych z transportem. wymiarach, co znacznie ułatwia przeprowadzenie zabiegu usunięcia obornika z pomieszczenia inwentarskiego w połączeniu z jego bezpośrednim zała dunkiem na przyczepę lub rozrzutnik. Rys. 8. Wartościową opcją do usuwania obornika z niewielkich powierzchni jest wykorzystanie nośnika narzędzi W przypadku, gdy gnojownik magazynujący obornik składa się z płyty obornikowej oraz podziemnego zbiornika na gnojówkę i wody gnojowe, niezbędnym urządzeniem do usuwania gnojówki jest pompa. Gnojówka ścieka do transportowych kanałów gnojowych przykrytych stalowymi rusztami. Na- Rys. 9. Przykład samojezdnego robota czyszczącego „Lely”, pracującego w wolnostanowiskowej oborze z podłogą typu rusztowego Z obórgłębokich… Oddzielny rozdział stanowi usuwanie obornika z obór głębokich. W tym przypadku na rynku jest dostępna coraz bogatsza oferta chwytaków widłowych (np. „TUR „), montowanych na czołowych wysięgnikach ciągnika, a także uniwersalnych nośników narzędzi (Rys. 8) przystosowanych do pracy w przestrzeni o stosunkowo niewielkich 6 Hodowca Bydła 6-7/10 stępnie metodą samospływu ścieka do podziemnych zbiorników. W okresie jesiennym jest wypompowywana i rozlewana na użytki rolne. Pompy do gnojówki mogą być zainstalowane na stałe w zbiorniku, jednak najczęściej usuwanie gnojówki odbywa się agregatem wyposażonym w pompę będącym częścią zespołu roboczego wozu asenizacyjnego. rują urządzeniem zgarniając odchody w zaprogramowanym przez użytkownika kierunku. Robot czyszczący ma niewielkie rozmiary (na ogół 60 cm Rys. 10. Okresowe ładowanie akumulatorów samojezdnego robota czyszczącego „Lely” Automatyzacjautrzymania czystościna korytarzugnojowym W ostatnich latach na rynku urządzeń rolniczych pojawiły się samojezdne roboty zgarniające odchody (Rys. 9). Urządzenia takie pracują najczęściej na rusztowych podłogach korytarzy gnojowych w oborach z wolno stanowiskowym systemem utrzymania bydła. Posiadają, zakończoną warstwą gumy listwę zgarniającą o szerokości do 120 cm, która wpycha resztki odchodów zwierzęcych między szczeliny betonowej posadzki korytarza gnojowego wprost do podziemnych kanałów magazynujących. Urządzenia te posiadają własny napęd, najczęściej elektryczny (zestaw akumulatorów jest ładowany okresowo w specjalnej stacji – Rys. 10). Listwa zgarniająca umieszczona jest pod spodem robota. Każdy robot zgarniający jest wyposażony w zespół czujników i detektorów ruchu, które kie- 5 wysokości i 130 cm długości), dzięki czemu może przejeżdżać pod różnymi bramkami w oborze, np. dzielącymi grupy technologiczne zwierząt. Do czo łowych producentów tych urządzeń zalicza się firmy Joz oraz Lely. Są to urządzenia stosunkowo drogie i jak dotychczas rzadko stosowane w obiektach inwentarskich.
