19 mgr in¿. Marcin MAJCHRZAK
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Oddzia³ Warszawa Zak³ad Eksploatacji i Budownictwa Wiejskiego
e-mail: m.majchrzak@itep.edu.pl
Streszczenie
Scharakteryzowano wybrane urz¹dzenia do automatycznego ¿ywienia byd³a, ze szczególnym uwzglêdnieniem w pe³ni zrobotyzowanych linii do zadawania pasz w systemie TMR i PMR. Zwrócono uwagê na zespo³y robocze bezpoœrednio uczestnicz¹ce w zabiegu zadawania pasz.
: robotyzacja, robot do zadawania pasz, urz¹dzenie za³adowcze, mieszalnik, przenoœnik taœmowy S³owa kluczowe
AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA W ¯YWIENIU
BYD£A
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 3/2014 Wstêp
Stosowane rozwi¹zania
Zwiêkszenie produkcji zwierzêcej w bardzo du¿ym stopniu zale¿y od sposobu ¿ywienia oraz zadawania paszy. W dawce pokarmowej paszy musi znajdowaæ siê jednoczeœnie odpowiednia iloœæ sk³adników mineralnych, energetycznych i budulcowych w danym czasie. By spe³niæ te wymagania konieczne jest dopasowanie odpowiedniego systemu zadawania pasz.
W ¿ywieniu zwierz¹t mo¿na wyró¿niæ dwa podstawowe systemy karmienia paszami - TMR ( ) i PMR ( ). Do tego typu systemów coraz czêœciej wykorzystuje siê nowoczesne, zautomatyzowane linie ¿ywienia oraz mieszaj¹ce wozy paszowe [3].
Zastosowanie robotyzacji w oborze ma na celu minimalizacjê pracoch³onnoœci i kosztów przy jednoczesnym podniesieniu jakoœci produkcji. Powoduje szereg zmian organizacyjnych i technologicznych.
Dotychczas w systemie ¿ywienia TMR do zadawania paszy najczêœciej wykorzystywano mieszaj¹ce wozy paszowe [4]. Jednak coraz czêœciej oferowane s¹ urz¹dzenia w pe³ni zrobotyzowane, gdzie wszystkie sk³adniki dawki, a wiêc pasze objêtoœciowe, treœciwe i inne dodatki mineralno-witaminowe, s¹ podawane w formie jednej mieszanki pe³noporcjowej, dostêpnej dla zwierz¹t przez ca³¹ dobê, a sk³ad dawki jest odpowiednio dostosowany do danej grupy ¿ywieniowej [6].
Jednym z nowoczesnych rozwi¹zañ stosowanych w ¿y-wieniu byd³a s¹ samojezdne podwieszane roboty do zadawania paszy TMR. Urz¹dzenia te poruszaj¹ siê po szynie wzd³u¿ w¹skiego korytarza paszowego (rys. 1).
Robot wyposa¿ony jest w elektroniczn¹ wagê. Dostarczanie komponentów do zbiornika robota odbywa siê przy u¿yciu dodatkowych urz¹dzeñ (silosów oraz urz¹dzeñ za³adowczych) sterowanych przez system komputerowy, zu¿ywaj¹c przy tym niewielkie iloœci energii elektrycznej.
Ca³y proces karmienia jest kontrolowany automatycznie, a praca rolnika sprowadza siê do nadzoru i kontroli robota podczas przejazdu przez korytarz paszowy w oborze oraz za³adunku silosów i innych urz¹dzeñ za³adowczych (rys. 2), z których pobierane s¹ komponenty paszy bezpoœrednio do podwieszanego robota.
Dok³adne wymieszanie paszy odbywa siê za pomoc¹ œlimaka poziomego znajduj¹cego siê bezpoœrednio w robocie, a zadanie paszy odbywa siê za pomoc¹ przenoœników i dozo-wnika znajduj¹cego siê z boku robota. Dziêki niskiemu
Total Mixed Ration Partial Mixed Ration
zawieszeniu robota tu¿ nad korytarzem paszowym, dawka paszy jest dozowana precyzyjnie dla poszczególnych sztuk byd³a, a wszystkie sk³adniki paszy zawarte w TMR zadawane s¹ do ¿³obów lub na korytarz paszowy.
Rys. 1. Robot TMR do pasz objêtoœciowych Fig. 1. TMR feeder robot for bulky feed
Rys. 2. Urz¹dzenie za³adowcze do paszy objêtoœciowej z taœmo-ci¹giem
Podobne rozwi¹zanie stosowane jest w oborach stanowi-skowych, gdzie do zadawania paszy treœciwej s³u¿¹ podwie-szane roboty paszowe przemieszczaj¹ce siê po szynie wzd³u¿ korytarza paszowego obory (rys. 3).
Identyfikacja zwierz¹t nastêpuje za pomoc¹ transpondera zawieszonego najczêœciej na szyi zwierz¹t. Odpowiednia dawka paszy przewidziana dla danej sztuki zadawana jest bezpoœrednio z podwieszanego robota wprost do ¿³obów. Za³adunek paszy z silosu, przemieszczanie siê robota wzd³u¿ korytarza paszowego i zadawanie odpowiednich dawek paszy na ka¿dym stanowisku odbywa siê automatycznie z u¿yciem komputera i odpowiedniego oprogramowania, do którego nale¿y wprowadziæ numer krowy, przewidzian¹ dla niej iloœæ paszy oraz godzinê rozpoczêcia przejazdu robota.
Innym rozwi¹zaniem do zadawania paszy w systemie TMR jest zastosowanie przenoœnika taœmowego. W tym przypadku za wymieszanie paszy odpowiada mieszalnik stacjonarny, który podobnie jak wóz paszowy wyposa¿ony jest w pionowe lub poziome œlimaki mieszaj¹ce i rozdrabniaj¹ce paszê (rys. 4).
Mieszalnik ze wzglêdu na swoje gabaryty mo¿e znajdowaæ siê poza budynkiem inwentarskim.
Rys. 3. Robot do paszy treœciwej Fig. 3. Feeding robot for concentrates
Rys. 4. Mieszalnik stacjonarny na paszê objêtoœciow¹ Fig. 4. Stationary mixer for bulky feed
Po dok³adnym wymieszaniu, pasza za³adowywana jest automatycznie na przenoœnik taœmowy, który transportuje j¹ do obory i zrzuca na korytarz paszowy. Po taœmie porusza siê w dwóch kierunkach zgarniak, zrzucaj¹c odpowiedni¹ porcjê paszy (rys. 5).
Ca³e stado zwierz¹t mo¿na podzieliæ na poszczególne grupy ¿ywieniowe, gdzie ka¿da z nich otrzyma odpowiednio zapro-gramowan¹ iloœæ i rodzaj paszy. Dawka paszy jest mierzona za pomoc¹ specjalnych czujników. Ca³y taœmoci¹g jest zamocowany na wysokoœci oko³o 2,5 metra. Dlatego te¿, zada-wana pasza na etapie mieszania jest odpowiednio zraszana, za pomoc¹ specjalnie zamontowanych zraszaczy umieszczonych nad mieszalnikiem. Dziêki temu wszystkie sk³adniki paszy zawarte w TMR trafiaj¹ wprost na korytarz paszowy lub do ¿³obu. Zraszaczy u¿ywa siê zw³aszcza w okresie pory letniej, kiedy to kiszonka szybko wysycha.
Sterowanie zarówno robotem paszowym jak i przenoœni-kiem taœmowym odbywa siê za pomoc¹ komputera wraz z sy-stemem zarz¹dzania stadem, w którym mo¿na zaprogramowaæ godzinê zadawania paszy, odpowiedni sk³ad mieszanki paszowej dla poszczególnych grup ¿ywieniowych, co sprawia, ¿e zadawana dawka paszy jest zawsze œwie¿a i chêtniej pobie-rana przez zwierzêta. Ma to du¿y wp³yw na trawienie i wydaj-noœæ produkcyjn¹ w stadzie.
W pe³ni zrobotyzowane linie do zadawania pasz sk³adaj¹ siê z mieszalnika lub urz¹dzenia za³adowczego oraz robota, lub przenoœnika taœmowego wyposa¿onego w zgarniak do zada-wania pasz.
Szybki wzrost wykorzystania komputerowych systemów zarz¹dzania, w których decyzje generuje komputer bez udzia³u cz³owieka, powoduje przyspieszenie procesu podejmowania decyzji oraz eliminuje znaczn¹ czêœæ pomy³ek, jakie móg³by on pope³niæ. Systemy komputerowe zawieraj¹ zapisan¹ wiedzê fachowca, która mo¿e byæ wykorzystywana w sposób efektywny [2].
Identyfikacja zwierz¹t odbywa siê za pomoc¹ transpondera zamocowanego w uchu, na nodze lub szyi krowy.
System zarz¹dzania stadem rejestruje wszystkie dane dotycz¹ce ¿ywienia, zadawanej dawki dla poszczególnych grup zwierz¹t oraz czas zadawania paszy. Rejestruje sk³ad mieszanki paszowej i czêstotliwoœæ jej zadawania. Mo¿e wspó³pracowaæ z sieci¹ telefonii komórkowej, dziêki czemu wszelkiego rodzaju alarmy oraz b³êdy dotycz¹ce nie-prawid³owoœci podczas karmienia w oborze mog¹ byæ wysy³ane bezpoœrednio na telefon komórkowy gospodarza. Rys. 5. Przenoœnik taœmowy
Fig. 5. The belt conveyor
Systemy zarz¹dzania znacz¹co wspieraj¹ w³aœciciela stada lub zootechnika w aspekcie podejmowania optymalnych decyzji odnoœnie ¿ywienia, sterowania rozrodem krów oraz organizacji produkcji [5].
Decyduj¹c siê na automatyczny system karmienia, ogranicza siê czas potrzebny do wykonywania tej czynnoœci. Zapewnia on precyzyjne sterowanie dawkami ¿ywieniowymi wed³ug indywidualnych potrzeb zwierz¹t [1].
Zastosowanie automatyzacji i robotyzacji w zabiegu karmienia zwierz¹t zarówno w systemie TMR, jak i PMR obni¿a pracoch³onnoœæ i powoduje ni¿sze zapotrzebowanie na energiê, a tak¿e ogranicza straty paszy, dziêki dok³adnemu odmierzaniu porcji.
W pe³ni uzupe³nione pasz¹ urz¹dzenia za³adowcze wystarczaj¹ na karmienie zwierz¹t przez kilka dni. Pasza jest podawana kilkakrotnie w ci¹gu doby, dziêki czemu jest œwie¿a i nie ulega procesowi zagrzewania. Zastosowanie robota czy te¿ przenoœników taœmowych wymaga tylko 2 metrów szero-koœci na korytarzu paszowym, co jest wa¿nym czynnikiem ekonomicznym podczas budowy obory. Szerokoœæ korytarza paszowego jest dostosowana do wymiarów skrzyni ³adun-kowej robota oraz wynika z przestrzegania zasad przepisów BHP, gdy¿ robot podczas pracy nie zatrzymuje siê z chwil¹ Podsumowanie
napotkania na swej drodze przeszkody. Zadawanie paszy na w¹ski korytarz zapobiega jej odsuwaniu i eliminuje prace zwi¹zane z jej kilkakrotnym podgarnianiem.
Bibliografia
[1] Juszka H., Tomasik M.: Mikrosterowniki w procesach hodowlanych. In¿ynieria Rolnicza, 2009, nr 5 (114), s. 101-107.
[2] Marczuk A.: Dobór œrodków technicznych do zadawania pasz w obiektach inwentarskich dla byd³a. In¿ynieria Rolnicza, 2010, nr 3, s. 119-125.
[3] Romaniuk W., Biskupska K., Perednia V., Romanovich A.: Dobór wozu paszowego mieszaj¹cego w zale¿noœci od koncentracji byd³a w gospodarstwie. Problemy In¿ynierii Rolniczej, 2011, nr 3, s. 121-130.
[4] Sêk P.: Wozy paszowe do ¿ywienia krów w systemie TMR. Journal of Research and Application in Agricultural Engineering, 2005, vol. 50(4), s. 27-31.
[5] Szlachta J.: Analiza zasadnoœci stosowania kompu-terowego systemu zarz¹dzania stadem krów Alpro w œwie-tle wskaŸników ekonomicznych. In¿ynieria Rolnicza, 2008, nr 2, s. 277-282.
[6] Winnicki S., Domagalski Z., Pleskot R.: Technika w zakre-sie konserwacji, przechowywania i zadawania pasz dla byd³a. Ekspertyza. IBMER, Poznañ, 2009. ss. 15.
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 3/2014
AUTOMATION AND ROBOTIZATION IN FEEDING CATTLE
Summary
A review of the newest machinery and appliances for feeding cattle was performed. Fully robotized devices and lines for feed distribution in TMR and PMR system were subjected to characterization. Particular attention was paid to the working groups directly participating in the feeding.
: robotics, feeding robot, charging device, mixer, belt conveyor Key words
21
Podrêcznik pt. adresowany jest do
szerokiego grona pracowników dydaktycznych i s³uchaczy uczelni przyrodniczych oraz u¿ytkowników maszyn rolniczych. Zawarto w nim podstawowe informacje z prze-dmiotu ”Technika rolnicza i eksploatacja maszyn rolniczych” wyk³adanego na ww. Uczelniach. Problematyka wyk³adów tego przedmiotu obejmuje charakterystykê szerokiego i niezwykle ró¿norodnego asortymentu maszyn i urz¹-dzeñ technicznych. Wyczerpuj¹ce omówienie czy opisanie ca³oœci materia³u jest niemo¿liwe. Z tych te¿ wzglêdów w podrêczniku przedstawiono œciœle wyselekcjonowane partie materia³u -informacje podstawowe oraz te, które s¹ dzie³em autorów lub powsta³y przy znacz¹cym ich udziale. St¹d te¿, pomimo ¿e podrêcznik ma charakter pozycji dydaktycznej, nosi znamiona pracy monograficznej. Materia³ uzupe³niaj¹cy stanowi literatura zamie-szczona na koñcu ka¿dego z rozdzia³ów.
tel. 061 87-12-200; fax 061 879-32-62; e-mail: office@pimr.poznan.pl; Internet: http://www.pimr.poznan.pl
MASZYNY ROLNICZE
Wydawca:
Bran¿owy Oœrodek Informacji Naukowej, Ekonomicznej i Normalizacyjnej
Przemys³owy Instytut Maszyn Rolniczych 60-963 Poznañ, ul. Staro³êcka 31
