РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об’єкти досліджень
Дослідження проводили у ВАТ “Племзавод Василівка” Лебединського району Сумської
області, а також у лабораторіях кафедр Сумського національного аграрного
університету.
Досліджувані конструкції підлог були влаштовані у типовому корівнику на 200
голів з прив’язним утриманням корів. Для досліду було сформовано три групи
корів по 15 голів у кожній групі української чорно-рябої молочної породи у віці
п’яти років третьої лактації з середнім надоєм 3746 кг за три роки досліджень.
Годування корів, які знаходились у досліді й контрольній групі, на всьому
протязі досліджень проводились за раціонами, які прийняті в господарстві
(додаток 1-2). Потреба тварин у кормах визначена у відповідності з вимогами
ВНТП СГіП-46-1.94 (Скотарські підприємства) [ 21 ]. Рівень та тип годування
тварин, які знаходились під наглядом, був однаковим.
Доїння корів проводилось три рази на добу. Джерелом водопостачання корівника є
водопровід тваринницької ферми.
У стійловий період протягом дня коровам при сприятливих погодних умовах
організовують прогулянки на вигульних майданчиках. У період пастьби вони
знаходяться на пасовищі, а уночі у корівнику.
У корівнику було укладено три варіанти підлог: дерев’яна підлога на бетонній
основі (контроль); керамзитобетонна підлога з плитним полімерним покриттям
(дослід); бетонна підлога з настилом із асфальтобетонних плит дослід). Випуск
гумокордних плит здійснено ВАТ “Сумський завод гумотехнічних виробів”.
Схема науково-господарського досліду показана рисунком 1.
Рис. 2.1. Схема досліджень
2.2. Перший дослід. Фізична характеристика підлог та їх фізико-механічні
властивості
Вивчення експлуатаційних властивостей підлог з позиції комфортності утримання
на них тварин є одним із складних завдань. При утриманні корів без підстилки
необхідно враховувати фактор ковзання тварин на підлогах різних типів та тиск,
який буде утворювати тварина, що стоїть на підлозі.
Коефіцієнт зчеплення (ковзання) копитного рогу з деякими видами матеріалів, які
використовуються для покриття підлог, встановлено дослідним шляхом у
лабораторних умовах.
Тиск, який утворює тварина, стоячи на підлозі, розраховувався за формулою:
(2.1)
де: Р – тиск на одиницю площі, кгс/см2;
М – середня вага тварини, кг;
П – площа копитного рогу, см2.
Фізико-механічні властивості підлог визначалися згідно із загальноприйнятими
методиками Соломатова В.І. [135] за такими показниками: об’ємна маса,
коефіцієнт теплопровідності, коефіцієнт теплопоглинання, міцність при згинанні,
стиранні.
Об’ємна маса вимірювалась на контрольних вагах ВЛР-200 після попереднього
висушування зразка до постійної маси й визначалася за формулою:
(2.2)
де: М - об’ємна маса, кг/м2;
m – маса зразка, кг;
V - об’єм зразка, м3.
Коефіцієнт теплопровідності вимірювали приладом ІТП-9 і розраховували за
формулою:
(2.3)
де: l - коефіцієнт теплопровідності, Вт/м 0С;
Q – кількість теплоти, яка проходить через зразок у напрямку, перпендику-
лярному його поверхні, кДж;
В – товщина зразка, м;
t1 – температура гарячої поверхні зразка, 0С;
t2 – температура холодної поверхні зразка, 0С.
Коефіцієнт водопоглинання матеріалів визначавсь у відсотках у відношенні до
маси цілком сухої речовини. Для цього зразок висушували до постійної маси,
зважували, потім на 24 години занурювали в дистильовану воду і знову зважували.
Коефіцієнт водопоглинання визначали за формулою:
(2.4)
де: W – коефіцієнт водопоглинання, %;
m1 – маса тигля з вологим зразком, г;
m2 – маса тигля з висушеним зразком, г;
m3 – маса пустого тигля, г.
Міцність при згинанні визначалася на пресі ПУС-10 як результат стискання і
розраховувалась за формулою:
(2.5)
де: R – межа міцності при згинанні, кгс/см2;
p – показник приладу, кгс;
l – довжина зразка, см;
B – ширина зразка, см;
n2 – висота зразка, см.
Стирання матеріалу вимірювали приладом ЛКІ-3 і визначали за формулою:
(2.6)
де: V – стирання матеріалу, г/см2;
m1 - маса зразка до стирання, г;
m2 – маса зразка після стирання, г;
S – площа стирання, см2.
Вивчення впливу дезрозчинів на міцність матеріалів для покриття підлог
проводилось за наступною методикою. З кожного досліджуваного матеріалу
виготовлялось по 48 зразків. 24 зразки кожного матеріалу занурювалися в ємність
із 8%-м розчином натрію їдкого (NaOH) і 24 – в ємність із 40%-м розчином
формаліну (НСНО). Після закінчення однієї, шести, тридцяти та дев’яноста діб із
кожної ємності виймали шість зразків кожного матеріалу, які промивали водою
протягом 24 годин, із послідовним висушуванням. Потім у них визначали показник
межі міцності при згинанні, а також лінійні розміри [ 156 ].
Експозиція дезрозчинів протягом однієї доби відповідає одному виробничому
циклу. За чотири роки (максимальний строк експлуатації дерев’яних підлог) час
впливу дезрозчину на матеріал буде дорівнювати тридцяти добам, за п’ятнадцять
років (строк експлуатації полімерів) – дев’яноста добам.
Для дослідження втрати міцності матеріалів, після впливу на них агресивного
середовища, проводили дослід, в якому зразки матеріалів покриття підлягали
впливу гноївки та дезінфікуючого розчину (хлорне вапно 3%-го активного хлору).
Для проведення цих досліджень було виготовлено 36 зразків кожного дослідного
матеріалу. Ці зразки занурювалися в ємність із гноївкою (рН 6-8). Гноївка
замінювалася свіжою кожні сім діб. Через два місяці зразки виймалися з гноївки,
занурювалися на одну добу у воду, а потім на дві години – в дезрозчин. Після
цього зразки промивали й висушували пр