agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2025-5-47-53agroengineering-1119Research ArticleТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПКFARM MACHINERY AND TECHNOLOGIESМодернизированная система автопоения на откормочных фермах КРСAutomatic watering system on cattle fattening farmshttps://orcid.org/0000-0003-3095-7316ТолстоуховаТ. Н.TolstoukhovaT. N.

Татьяна Николаевна Толстоухова, канд. техн. наук, доцент

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Tatiana N. Tolstoukhova, CSc (Eng), Associate Professor

127434; Timiryazevskaya Str., 49; Moscow

t.tolstouhova@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0482-0842НазаровИ. В.NazarovI. V.

Игорь Васильевич Назаров, канд. техн. наук, доцент

347740; ул. Ленина, 21; Зерноград

Igor V. Nazarov, CSc (Eng), Associate Professor

347740; Lenin St., 21; Zernograd

niv671@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7762-2284ПоцелуевА. А.PotseluevA. A.

Александр Александрович Поцелуев, д-р техн. наук, профессор

347740; ул. Ленина, 21; Зерноград

Aleksandr A. Potseluev, DSc (Eng), Professor

347740; Lenin St., 21; Zernograd

potseluev.a@mail.ruРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian FederationАзово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУРоссияAzov-Black Sea Engineering Institute – branch of FSBEI HE Don State Agrarian UniversityRussian Federation2025251020252754753Copyright © Толстоухова Т.Н., Назаров И.В., Поцелуев А.А., 20252025Толстоухова Т.Н., Назаров И.В., Поцелуев А.А.Tolstoukhova T.N., Nazarov I.V., Potseluev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/1119

   На фермах по откорму крупного рогатого скота система водообеспечения и отдельные ее подсистемы выполняются как по тупиковой, так и по кольцевой схемам. Кольцевая подсистема автопоения обеспечивает более равномерный напор и постоянную температуру воды, однако характеризуется большим расходом материала и затратами на монтаж. Тупиковая подсистема автопоения имеет меньшую протяженность, дешевле в монтаже, но не обеспечивает циркуляцию воды. В холодный период при отсутствии циркуляции воды в тупиковых ее точках возможно охлаждение и даже замерзание воды, приводящее к размораживанию трубопровода, что негативно сказывается на состоянии животных и приводит к снижению их продуктивности.

   Цель исследований – совершенствование конструкции тупиковых систем автопоения, обеспечение требуемого температурного режима и повышение надежности их работы.

   Модернизированная система водообеспечения с подсистемой автопоения и регулирующей емкостью разработана на основе метода системного анализа научных данных и технико-технологических решений систем водообеспечения животноводческих ферм и подсистем автопоения крупного рогатого скота. Предлагаемая подсистема автопоения, выполненная по типу «Труба в трубе», обеспечивает периодическую циркуляцию воды, поддерживает температуру в заданных пределах и исключает размораживание подсистемы автопоения. Представлена методика гидравлического расчета по обоснованию глубины вакуума в опорожнителе. Согласно расчетам предлагаемое конструктивно-технологическое решение системы водообеспечения животноводческого объекта с подсистемой автопоения КРС, выполненной по типу «Труба в трубе», позволяет снизить ее себестоимость на 15…20 %, повысить надежность работы, обеспечить температуру воды в автопоилках в пределах 12…15 °С и снизить стоимость ее монтажа и обслуживания на 10 %. Результаты исследований помогут в дальнейшем изготовить модернизированную систему автопоения и исследовать параметры ее работы.

   Cattle fattening farms utilize both dead-end and ring configurations for water supply systems and their individual subsystems. While ring systems provide uniform pressure and consistent water temperature in automatic watering subsystems, they incur higher material and installation costs. Dead-end systems, conversely, are shorter and less expensive but fail to provide water circulation. This absence of circulation in cold weather can lead to water cooling or even freezing at dead ends, potentially causing pipeline damage and negatively impacting livestock health and productivity.

   This research aims to improve the design of dead-end automatic watering systems by ensuring a stable temperature mode and enhancing operational reliability.

   By systematically analyzing scientific data and existing technical solutions for livestock water supply and automatic watering, the authors developed a modernized water supply system featuring an automatic watering subsystem with a regulating tank. This subsystem, designed as a “pipe-in-a-pipe” configuration, enables periodic water circulation, maintains water temperature within specified limits, and prevents thawing. The article presents a hydraulic calculation method for determining the optimal vacuum depth in a humidifier. The calculations indicate that this “pipe-in-a-pipe” design reduces system cost by 15-20 %, improves reliability, maintains water temperature in automatic drinkers within 12-15 °C, and lowers installation and maintenance expenses by 10 %. These results will facilitate the future production of an upgraded automatic watering system and further study of its operational parameters.

система водообеспечениясистема автопоения на фермах КРСподсистема автопоениятупиковая подсистема автопоенияопорожнительвнутренний трубопроводраспределительный трубопроводавтопоилкиwater supply systemautomatic watering system on cattle farmsautomatic watering subsystemdeadend automatic watering subsystemdesiccantinternal pipelinedistribution pipelineautomatic drinkersReferencesМакконахи Х., Мортенсен Т. Обеспечение чистой водой улучшает продуктивность молочного скота // Животноводство России. 2021. № 9. С. 42-44. EDN: IJDBRSMcconaughey H., Mortensen T. Provision of clean water improves performance of dairy cattle. Zhivotnovodstvo Rossii. 2021;9:42-44. (In Russ.) EDN: IJDBRSVtoryi V., Vtoryi S., Gordeev V. et al. Effect of water temperature in drinkers and their location on water intake by cows. Engineering for Rural Development: 20<sup>th</sup> International Scientific Conference Engineering for Rural Development, ERD2021-Proceedings. 2021;20:379-385. doi: 10.22616/ERDev.2021.20.TF079Vtoryi V., Vtoryi S., Gordeev V. et al. Effect of water temperature in drinkers and their location on water intake by cows. Engineering for Rural Development: 20<sup>th</sup> International Scientific Conference Engineering for Rural Development, ERD2021 – Proceedings. 2021;20:379-385. doi: 10.22616/ERDev.2021.20.TF079Ковалев С.В., Гордеев В.В., Миронова Т.Ю. Анализ водопользования на фермах КРС // АгроЭкоИнженерия. 2023. № 2 (115). С. 108-123. doi: 10.24412/2713-2641-2023-2115-108-122Kovalev S.V., Gordeev V.V., Mironova T.Ju. Analysis of water use on cattle farms. AgroEkoInzheneriya. 2023;2:108-123. (In Russ.) doi: 10.24412/2713-2641-2023-2115-108-122Скоркин В.К., Гаджиев А.М., Аксенова В.П. Совершенствование технологий производства молока на молочных фермах с поголовьем 200-400 голов // Техника и технологии в животноводстве. 2022. № 4 (48). С. 4-9. doi: 10.51794/27132064-2022-4-4Skorkin V.K., Gadzhiev A.M., Aksenova V.P. Improvement of milk production’s technologies on 200-400 cows dairy farms. Machinery and Technologies in Livestock. 2022;4(48):4-9. (In Russ.) doi: 10.51794/27132064-2022-4-4Вторый В.Ф., Вторый С.В., Ильин Р.М. Оценка влияния основных факторов на водопотребление дойных коров // АгроЭкоИнженерия. 2021. № 2 (107). С. 106-115. EDN: YOTKONVtoryi V.F., Vtoryi S.V., Ilyn R.M. Assessment of main factors effect on water consumption of milking cows. AgroEkoInzheneriya. 2021;2:106-115. (In Russ.) EDN: YOTKONГордеев В.В., Гордеева Т.И., Миронова Т.Ю., Ковалев С.В. Алгоритм расчета расхода воды на молочной ферме КРС с привязным и беспривязным содержанием при доении в доильных залах // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024. Т. 25, № 6. С. 1179-1190. doi: 10.30766/2072-9081.2024.25.6.1179-1190Gordeev V.V., Gordeeva T.I., Mironova T.Y., Kovalev S.V. Algorithm of calculation of water consumption on dairy cattle farm with tied and loose housing at milking in milking parlors. Agricultural Science Euro-North-East. 2024;25(6):1179-1190. (In Russ.) doi: 10.30766/2072-9081.2024.25.6.1179-1190Нигматов Л.Г., Медведев В.Е., Бибарсов В.Ю. Совершенствование конструкции групповой автоматической поилки для крупного рогатого скота // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (148). С. 144-150. EDN: XWEQNBNigmatov L.G., Medvedev V.E., Bibarsov V.Ju. Improving the design of group automatic cattle drinker. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017;2(148):144-150. (In Russ.) EDN: XWEQNBVtoryi V., Vtoryi S., Gordeev V. et al. Water consumption for cow watering under loose housing system. Engineering for Rural Development: 19<sup>th</sup> International Scientific Conference Engineering for Rural Development, Proceedings. 2020;19:518-524. doi: 10.22616/ERDev.2020.19.TF118Vtoryi V., Vtoryi S., Gordeev V. et al. Water consumption for cow watering under loose housing system. Engineering for Rural Development: 19<sup>th</sup> International Scientific Conference Engineering for Rural Development, Proceedings. 2020;19:518-524. doi: 10.22616/ERDev.2020.19.TF118Поцелуев А.А., Назаров И.В., Толстоухова Т.Н. Система водо- и теплообеспечения процесса автопоения КРС на откорме ресурсосберегающей направленности // Вестник аграрной науки Дона. 2019. № 4 (48). С. 55-62. EDN: FTEZSSPotseluev A.A., Nazarov I.V., Tolstoukhova T.N. Resource-efficient water and heating system for automatic watering of fattened cattle. Don Agrarian Science Bulletin. 2019;4(48):55-62. (In Russ.) EDN: FTEZSSКатков А.А., Лукманов Р.Л., Ковалев П.В. Обоснование параметров устройства для поения коров подогретой водой // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 4 (44). С. 26-30. EDN: YTSMFNKatkov A.A., Lukmanov R.L., Kovalev P.V. Parameter justification of a device for giving heated water to cows. Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy. 2018;4(44):26-30. (In Russ.) EDN: YTSMFNПоцелуев А.А., Назаров И.В., Толстоухова Т.Н. Циркуляционное давление в ресурсосберегающей системе автопоения животных // Современная техника и технологии. 2017. № 4 (68). С. 49-55. EDN: YNEFDFPotseluyev A.A., Nazarov I.V., Tolstoukhova T.N. Circulating pressure in resource-saving system avtopoeniya animals. Sovremennaya tekhnika i tekhnologii. 2017;4(68):49-55. (In Russ.) EDN: YNEFDF

The authors declare that there are no conflicts of interest present.