<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">agroengineering</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Агроинженерия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Agricultural Engineering (Moscow)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2687-1149</issn><issn pub-type="epub">2687-1130</issn><publisher><publisher-name>РГАУ-МСХА</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26897/2687-1149-2023-6-16-23</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">agroengineering-699</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПК</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>FARM MACHINERY AND TECHNOLOGIES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Математическая модель очистки кожного покрова коров для повышения интенсивности теплового обмена при тепловых стрессах</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mathematical model of cow skin cleaning used to increase heat exchange intensity under heat stresses</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-4766-9532</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Иванов</surname><given-names>Ю. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ivanov</surname><given-names>Yu. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Юрий Григорьевич Иванов, д-р техн. наук</p><p>127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yuriy G. Ivanov, DSc (Eng), Professor</p><p>49, Timiryazevskaya Str., Moscow, 127434</p></bio><email xlink:type="simple">iy.electro@rgau-msha.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-8936-7164</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Понизовкин</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ponizovkin</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дмитрий Андреевич Понизовкин, канд. техн. наук, доцент</p><p>127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitriy A Ponizovkin, CSc (Eng), Associate Professor</p><p>49, Timiryazevskaya Str., Moscow, 127434</p></bio><email xlink:type="simple">ponizovkin.d@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1813-902X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жумагулов</surname><given-names>Ж. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhumagulov</surname><given-names>Zh. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Жандос Боранбаевич Жумагулов, канд. техн. наук,ассоциированный профессор</p><p>050010, г. Алматы, проспект Абая, 8</p><p>Scopus AuthorID: 56242293400</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zhandos B. Zhumagulov, CSc (Eng), Associate Professor</p><p>8, Abay Ave., Almaty, 050010</p><p>Scopus AuthorID: 56242293400</p></bio><email xlink:type="simple">zhandos.79@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-6624-4847</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мошонкин</surname><given-names>А. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Moshonkin</surname><given-names>A. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александр Михайлович Мошонкин, канд. техн. наук</p><p>127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49</p><p>AuthorID:858451</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aleksandr M. Moshonkin, CSc (Eng), Associate Professor</p><p>49, Timiryazevskaya Str., Moscow, 127434</p><p>AuthorID:858451</p></bio><email xlink:type="simple">a.moshonkin@rgau-msha.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Казахский национальный аграрный исследовательский университет</institution><country>Казахстан</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kazakh National Agrarian Research University</institution><country>Kazakhstan</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>18</day><month>01</month><year>2024</year></pub-date><volume>25</volume><issue>6</issue><fpage>16</fpage><lpage>23</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Иванов Ю.Г., Понизовкин Д.А., Жумагулов Ж.Б., Мошонкин А.М., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Иванов Ю.Г., Понизовкин Д.А., Жумагулов Ж.Б., Мошонкин А.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Ivanov Y.G., Ponizovkin D.A., Zhumagulov Z.B., Moshonkin A.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/699">https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/699</self-uri><abstract><p>Автоматические щёточные устройства, улучшающие санитарно-гигиеническое состояние кожного покрова животных и создающие комфортные условия, получают широкое распространение в современных молочных фермах. С целью проверки разработанной математической  модели очистки кожного покрова коров на молочной ферме проведены экспериментальные исследования на 10 животных. На боковой поверхности каждого животного выбирались три зоны площадью 10×10 см2: первый участок не очищался; второй участок очищался «сухим способом» с помощью щётки; третий подвергался «влажной» очистке щёткой с моющим средством (мыльный раствор). Температура участков кожного покрова определялась в течение 15 мин бесконтактным способом с использованием пирометра. Результаты исследований подтвердили влияние очистки кожного покрова на интенсивность теплообмена животных за счёт повышения конвекции и испарения при тепловых стрессах. Установлено, что наиболее эффективна влажная очистка, при которой температура кожного покрова за счёт увеличения теплоотдачи испарением снижается на 4,1°С, тогда как после сухой очистки она составляет 0,7°С. Разработанная математическая модель очистки кожного покрова коров устанавливает соотношение между параметрами воздействия ворса щётки на загрязненную поверхность кожи, щёточного устройства и режимов очистки. Полученные зависимости позволяют определить технические требования и рациональные конструктивно-режимные параметры щёточного устройства для создания автоматической станции очистки кожного покрова коров на фермах.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Automatic brushing devices that improve the sanitary-hygienic condition of animal skin and create comfortable conditions are becoming widespread in modern dairy farms. To verify the developed mathematical model of cow skin cleaning, the authors carried out experimental studies on ten animals on a dairy farm. On the lateral surface of each animal three zones with the area of 10×10 cm2 were selected: the first area was not cleaned; the second area was cleaned “dry” with a brush; the third area was subjected to “wet” cleaning with a brush and detergent (soap solution). The temperature of the skin areas was determined for 15 minutes by the non-contact method using a pyrometer. The study results confirmed the effect of skin cleaning on the intensity of animal heat exchange due to increased convection and evaporation under heat stress. It was found that wet cleaning is the most effective method, when the skin temperature decreases by 4.1°C due to the increase in heat transfer by evaporation, while after dry cleaning it is 0.7°C. The developed mathematical model of cow skin cleaning establishes the relationship between the parameters of the brush bristle impact on the contaminated skin surface, the brush device and cleaning modes. The received dependences determine technical requirements and rational design and mode parameters of the brushing device to develop an automatic station of cow skin cleaning on farms.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>математическая модель</kwd><kwd>тепловой стресс</kwd><kwd>коровы</kwd><kwd>автоматическая щётка</kwd><kwd>интенсивность теплового обмена</kwd><kwd>температура кожного покрова</kwd><kwd>очистка кожного покрова коров</kwd><kwd>влажная очистка</kwd><kwd>параметры щёточного устройства</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mathematical model</kwd><kwd>heat stress</kwd><kwd>cows</kwd><kwd>automatic brushing</kwd><kwd>heat exchange intensity</kwd><kwd>skin cover temperature</kwd><kwd>cleaning of cow skin</kwd><kwd>wet cleaning</kwd><kwd>brushing device parameters</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена за счет средств Программы развития университета в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет–2030» (Соглашение № 075‑15‑2023‑220 от 16.02.2023).</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The work was carried out with the funds of the University Development Programme within the framework of the Strategic Academic Leadership Programme “Priority – 2030” (Agreement No. 075‑15‑2023‑220 dated 16.02.2023).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буряков Н.П., Бурякова М.А., Алешин Д.Е. Тепловой стресс и особенности кормления молочного скота // Российский ветеринарный журнал. Сельскохозяйственные животные. 2016. № 3. С. 5-13. EDN: WITNHF.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Buryakov N.P., Buryakova M.A., Aleshin D.E. Heat stress and feeding features of the dairy cattle. Rossiyskiy Veterinarniy Zhurnal. Selskokhozyaystvennye Zhivotnye. 2016;3:5-13. (In Rus.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Armstrong D.V. Heat stress interaction with shade and cooling. Journal of Dairy Science. 1994;77(7):2044-2050. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(94)77149-6</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Armstrong D.V. Heat stress interaction with shade and cooling. Journal of Dairy Science. 1994;77(7):2044-2050. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(94)77149-6</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zimbelman R.B., Collier R. Feeding strategies for high-producing dairy cows during periods of elevated heat and humidity. Proc. 20th Annual Tri-State Dairy Nutrition Conference. Fort Wayne, USA. 2011. April 19 and 20. Pр. 111-126.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zimbelman R.B., Collier R. Feeding strategies for high-producing dairy cows during periods of elevated heat and humidity. Proc. 20th Annual Tri-State Dairy Nutrition Conference, Fort Wayne, USA, April 19 and 20, 2011. P. 111-126.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">St-Pierre N.R., Cobanov B., Schnitkey G. Economic losses from heat stress by US Zivestock Industires. Journal of Dairy Science. 2003;86: Suppliment: E52-E77. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(03)74040-5</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">St-Pierre N.R., Cobanov B., Schnitkey G. Economic losses from heat stress by US Zivestock Industires. Journal of Dairy Science. 2003;86: Suppliment: E52-E77. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(03)74040-5</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов Ю.Г., Понизовкин Д.А., Борулько В.Г. Методы и технические средства снижения тепловых стрессов коров в теплый период года // British Journal of Innovation in Science and Technology. 2017. Т. 2, № 2. С. 41-52. EDN: ZBARKB.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov Yu.G., Ponizovkin D.A., Borulko V.G. Methods and technical means aimed at the decrease of the heat stress of cows during the warm period. British Journal of Innovation in Science and Technology. 2017;2(2):41-52. (In Rus.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов Ю.Г., Понизовкин Д.А. Энергосберегающая система принудительной вентиляции коровника для летнего периода времени // Труды Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». 2014. Т. 3. С. 104-105. EDN: SNLZZH.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov Yu.G., Ponizovkin D.A. Energy-saving system of forced ventilation of a cowshed for the summer period. Trudy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii ʺEnergoobespechenie i Energosberezhenie v Selskom Khozyaystveʺ. 2014;3:104-105. (In Rus.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов Ю.Г., Понизовкин Д.А. Обоснование параметров принудительной вентиляции на молочной ферме для летнего периода времени // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2013. № 3 (11). С. 173-175. EDN: RCKAMD.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov Yu.G., Ponizovkin D.A. Justification of the parameters of forcedventilation on a dairy farm for the summer time. Vestnik Vserossiyskogo Nauchno-Issledovatel’skogo Instituta Mekhanizatsii Zhivotnovodstva. 2013;3:173-175. (In Rus.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Борулько В.Г., Иванов Ю.Г., Понизовкин Д.А., Шлычкова Н.А., Костомахин Н.М. Математическое моделирование процессов теплообмена в коровнике для теплого периода // Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан. 2021. № 4 (338). С. 37-42. EDN: FPOSVQ.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borulko V.G., Ivanov Yu.G., Ponizovkin D.A., Shlychkova N.A., Kostomakhin N.M. Mathematical modeling of heat exchange processes in a cowshed for the warm period. Reports of National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. 2021;4:37-42. (In Rus.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ivanov Yu.G., Baimukanov D.A., Borulko V.G., Ponizovkin D.A., Dzhanabekova G.K. Influence of cow skin cleaning on physiological parameters under heat stresses in warm season. Bulletin of National academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. 2020;4(386):100-108. https://doi.org/10.32014/2020.2518-1467.109</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov Yu.G., Baimukanov D.A., Borulko V.G., Ponizovkin D.A., Dzhanabekova G.K. Influence of cow skin cleaning on physiological parameters under heat stresses in warm season. Bulletin of National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. 2020;4(386):100-108. https://doi.org/10.32014/2020.2518-1467.109</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хлопко Ю.А., Нигматов Л.Г. Обоснование механической обработки кожного покрова крупного рогатого скота // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 3 (41). С. 99-103 EDN: QJCGKB.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khlopko Yu.A., Nigmatov L.G. Substantiation of mechanical treatment of cattle epidermis. Izvestiya Orenburgskogo Gosudarstvennogo Agrarnogo Universiteta. 2013;3:99-103. (In Rus.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Schukken Y.H., Young G.D. Cow comfort effects on milk production and mastitis: а field study. International Dairy Topics. 2009;9(1):23. http://www.positiveaction.info/pdfs/articles/dt9.1p23.pdf.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Schukken Y.H., Young G.D. Cow comfort effects on milk production and mastitis: а field study. International Dairy Topics. 2009;9(1):23. http://www.positiveaction.info/pdfs/articles/dt9.1p23.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
