Сразу возникает резонный вопрос — зачем класть корову на бок, если этот зверь и так устойчиво держится на ногах и хорошо в этом положении себя чувствует? Ответ дают ветеринары. Бич современного животноводства — болезни копыт крупно-рогатого скота, которые возникают из-за стойлового содержания. Коровам не хватает моциона, поэтому начинаются болезни копыт, которые грозят тяжелыми последствиями. Обрабатывать и лечить копыта удобнее с использованием специального устройства, которое позволяет положить корову на бок и провести все необходимые хирургические манипуляции. Но как это сделать, если вес хорошей коровы полтонны и более, а особого желания лежать на боку у коровы нет? Без оригинальных идей не обошлось, поэтому кому интересно — прошу под кат.
Еще немного о проблеме...
Как достоверно известно, у коровы четыре ноги, которые достаточно сложно устроены. Природой заложено, что корова должна много бродить. Это называется моционом.
Во время моциона корова равномерно изнашивает копыта, тренирует суставы и хорошо себя чувствует. В промышленном же содержании коровам не хватает физической активности, природный механизм нарушается, копыта не изнашиваются на должном уровне и возникают болезни копыт, которые могут привести к серьезным проблемам.
Помимо того, что резко падают надои молока, могут возникать повреждения, которые приводят к хромоте и даже гибели животного. Поэтому копыта необходимо обрабатывать в профилактических целях и проводить лечение уже поврежденных конечностей. Особенно это актуально для дорогих элитных видов скота, когда стоимость коровы может достигать сотен тысяч рублей за зверя.
Скоростной ОКР
Удивительно, но ещё есть люди, которые могут что-то делать и достаточно быстро. Так и в этом случае, я оказался в гостях у фирмы, которая занимается инжинирингом новой техники. Главной задачей компании — разработать и сделать прототип промышленного устройства в кратчайшие сроки. Такая работа называется опытно-конструкторской разработкой (ОКР). Этот ОКР выполнялся всего 90 (!) суток. От идеи, прототипирования, обсуждения за рюмкой коньяка будущей железяки, составления эскизной конструкторской документации, отправки на опытное производство и старта испытаний. Но начинается всё с технического задания (ТЗ), которое согласовывается с заказчиком. При этом техническое задание должно быть оформлено особенно тщательно (лучше его оформить по ГОСТ Р 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство).
Составление ТЗ один из самых важных стартовых этапов ОКР. В техническом задании обсуждается все технические моменты, которые описываются максимально подробно. У меня даже есть идея описать отдельной статьей особенности составления ТЗ на подобные устройства, но это пока выходит за рамки данной публикации. Особенностью команды, которая делала этот проект — наличие технического художника, который нарисовал "концепт" будущего устройства.
Совсем не обязательно, чтобы конечное устройство было похоже на этот "концепт". Задача другая — конструкторы и разработчики должны визуализировать устройство, максимально представить то, что нужно сделать. Итак, делается передвижной на автомобильном прицепе хирургический стол, на котором должна расположена корова, которую необходимо на этот стол положить. Корову необходимо надежно закрепить и безопасно перевернуть на бок. При этом копыта тоже нужно надежно закрепить. Устройство должно выдержать большой вес животного и, в перспективе, быть максимально роботизировано.
В конструкции устройства должны быть использованы гидравлическое приводы узла переворота стола, так как это делается у иностранных конкурентов. Но укладывание зверя на бок необходимо делать аккуратно, чтобы не напугать и не травмировать животное. Управление устройством осуществляется электронным контроллером.
Основной проблемой является механизм переворота стола из вертикального в горизонтальное положение. Требования к такому механизму подсказали ветеринары. Корова должна быть надежно закреплена широкими ремнями и перемещена на бок без заметного подъема, чтобы корова не почувствовала заметного давления на брюхо, особенно в области вымени. Таким образом, конструкция подъемного механизма должна быть оригинальной и обеспечивать быстрый и надежный переворот животного.
Механизмы Чебышева
В наш век высоких технологий мы часто забываем о различных удивительных вещах, которые были придуманы талантливыми людьми ещё в позапрошлом веке. К таковым людям я без натяжки отношу Пафнутия Чебышева, русского математика и механика, который придумал сотни различных удивительных механизмов. Чебышев создавал шагающие механизмы, прессы, рычажные приводы. Даже существует теорема, согласно которой, можно создать рычажный механизм Чебешева, который может описать любую кривую на плоскости. Кривую любой сложности. Представьте себе свою подпись. Пусть даже самую витиеватую. Так вот теоретически может быть создан рычажный механизм, одна из точек которого полностью повторит вашу подпись. Такая, вот забавная математика. Конечно, такой механизм будет очень сложным, но все-же. Механизмы Чебышева перспективно использовать в робототехнике, механике и других областях, где требуется простой и надежный привод или перемещение груза. Есть замечательное видео, где можно узнать о механизмах Чебешева подробнее.
Вернемся к хирургическому столу для коров. В конструкции стола также был использован один из механизмов Чебышева.
Синяя линия — плоскость крепления стола. Таким образом, стол не подымается по высоте, практически сразу переходит в горизонтальную плоскость и очень быстро, что позволяет положить корову на бок без особого труда и стресса для животного. Так как подъёма по высоте нет, то нагрузка на вымя минимально, что тоже очень важно. После прототипирования рождается конструкция механизма переворота, которая отправляется на опытное производство.
Основания механизмов Чебышева 3 крепятся на подрамник 2 и связаны с плоскостью стола 1. В устройстве есть ограничивающий животное раскол 4 и место механизма крепления коровы широкими ремнями 5. Движение устройства осуществляет гидравлический поршень. Устройство в целом устанавливается на прицеп для транспортировки. Очень удобно. Можно обрабатывать копыта и лечить животных на фермах, которые могут быть расположены далеко друг от друга или принадлежать разным собственникам. Тогда с помощью такого устройства можно оказывать услуги по обработки копыт, что само по себе достаточно интересная ниша для бизнеса. Собственно видео процесса первых испытаний. Заработало сразу!
Конечно, испытания показали некоторые недоработки конструкции, что бывает всегда. Но существенных проблем не возникло. После доработки и корректировки рабочей конструкторской документации по результатам испытаний устройство отправится в серийное производство.
Мне было интересно побывать в гостях у этих замечательных ребят, которые занимаются "железными" ОКР особенно в наши не простые времена. Мне хочется как-то поддержать эту компанию, поэтому если возникли какие-то дополнительные вопросы или иной интерес — я могу связать вас с разработчиками. Пожалуйста, в личку или по электронной почте — asmtomsk@gmail.com
Всем хорошего дня!
Комментарии (76)
Uris
04.10.2016 08:45+6Может ещё одну статью сделаю про электронику и управление устройством, что будет более профильнее для ресурса. Просто уж сильно хотелось рассказать про ребят, которые так быстро в железе сделали девайс))
xxvy
04.10.2016 08:47+4Обед. Сижу, жую пироженку. Доматываю до третьей картинки…
Kenya-West
04.10.2016 09:48Я в таком случае приобретаю еще бОльший аппетит. Видать, сказывается жизнь в Дальнем востоке и наблюдение и участие в забое телят-жеребят.
GreenGoblin
04.10.2016 09:10-2А не проще корову кувалдой^W^W вколоть ей какого-нибудь транквилизатора?
tw1911
04.10.2016 10:49+1Скорее всего не проще. После транквилизаторов животные, впрочем как и люди часто отходят очень плохо. Сейчас уже очень много где применяется местный наркоз как раз из-за того, что от общего отходняк тяжелый. А тут в общем то рутинная операция.
petro1992
11.10.2016 12:28После общего наркоза корова отходит почти сутки и за это время только пьет воду и не встает. А ремонт копыт — дело максимум на 20 минут, и ради этого не стоит выводить ее из строя, ведь, если корова пропустит одну-две дойки, у нее резко сократятся удои и возвращение к прежнему уровню может занят от недели до месяца, и это не считая болезней вымени, которые может вызвать неслитое молоко.
black_semargl
11.10.2016 20:16Ну доить-то её можно невзирая на прочие обстоятельства, даже если молоко некачественное будет.
Vjatcheslav3345
04.10.2016 09:15Предлагаю обычный быушный автомобильный подъёмник с автосервиса… немного переделанный под работу с коровой — например, стоит постелить на нём стальной лист с креплениями для копыт и с отверстиями для рук возле копыт, чтобы сыплющийся сверху навоз не мешал ветеринару:)…
prostofilya
04.10.2016 09:30+7Хочу такую штуку, чтоб вечером спать укладывала, а утром по будильнику ставила на ноги.
NET_KOT
04.10.2016 09:54+2утром по будильнику ставила на ноги.
Уже сделано :)
https://www.youtube.com/watch?v=EVzn1pl4nlo
unwrecker
04.10.2016 09:48+5Столько пояснений и выкладок… и на финальном видео видим как корову таки поднимают и давят ремнём на вымя. Подозреваю, что вращать стол надо было относительно точки на уровне копыт коровы, а не геометрического центра платформы…
Uris
04.10.2016 10:31Конечно, не обойдется. Но не так травматично все-же по сравнению с https://www.youtube.com/watch?v=bLUHvwboIOQ
hdfan2
04.10.2016 09:49+49Надо было сделать заголовок «Как завалить тёлку».
stifff
04.10.2016 13:12Хороший бы получился подзаголовок для цикла статей.
Ведь ещё будет статья про электронику.
А может и про опытную эксплуатацию с отчётом серийного заваливателя: «в удачный день можно завалить до десятка тёлок».
AcidLynx
04.10.2016 09:56+1Забавно. Читал цикл книг Джеймса Херриота О братьях наших меньших. В начале и середине века такие процедуры делали без переворотов. Туго перевязывали животное к столбу и 2 помощника держали ноги. Хотя травматичность для ветврачей была высокой.
3aicheg
04.10.2016 10:11+2Может, лучше их на беговые дорожки поставить? Перед носом повесить морковку, пусть идёт, заодно электричество вырабатывает.
RusikR2D2
04.10.2016 10:19+7не специалист по коровам (может моя идея окажется неверной), но, может, нужна подставка под ноги.
В момент укладывания коровы она висит на ремнях (как я понял — это плохо). А если сделать подставку по ноги — т.е. корова стоит на поддоне, и в момент поворота ремни разгружены, за счет упора ног в этот поддон. Далее поддон откидывается для доступа к копытам.
diaskzn
04.10.2016 11:14+1Хорошая идея. На видео видно как корова ловит ногами воздух, а с подставкой наверное будет спокойнее.
Bedal
04.10.2016 11:26+5да, очевидное решение. L — образный «ковш», на который заводят корову, крепят её — и «ковш» заваливается набок. Причём в движении корова сохраняет опору на ноги, пока есть вертикальная нагрузка — и никакой, соответственно, нагрузки на живот/вымя. Платформа при этом оберегает окружающих от ударов копытами. После опрокидывания и закрепления ног платформа откидывается — работай.
Что хорошо — опрокидывание можно вести практически по любой траектории, хоть с подъёмом, хоть со спуском.
Но, возможно, такой конструктив будет более громоздким.Angeloff
04.10.2016 13:21мне кажется что конструктив не такой уже и громоздкий будет. навеяло гаражными воротами — из вертикального в горизонтальное положение с подъёмом
Bedal
04.10.2016 15:07что-то в этом проде, да, только добавить площадку для ног — силовую, но с откидыванием. Вот этот откидывающийся поддон и будет заметным усложнением конструктива.
j-ker
04.10.2016 15:32+1Тогда уж ковш не L-образный, а C-образный, чтоб, во-первых, дождик сверху не падал, во-вторых, чтоб навоз, случайно обронённый не шлёпал наземь и при обратном повороте животного в вертикальное положение оставался в ковше…
Crevice
04.10.2016 10:28Корова как-то слишком спокойно к происходящему относится. Видимо, без транквилизаторов не обошлось?
grischenko
05.10.2016 11:07+2Это, как пить дать, уже «тренированная» корова. Только представьте, сколько раз её уже переворачивали в процессе испытаний.
Angeloff
04.10.2016 10:29+3Только вчера попалась на глаза «Теория большого взрыва» и навеяло:
— Говард, перевернуть корову возможно или нет?
— Я выбираю «нет». Но я-то основываюсь на своих попытках перевернуть храпящую маман.
p1ka2so
04.10.2016 10:33Мой дед был ветеринаром, и он обходился безо всяких сложных приспособлений. Брал корову, стреноживал её, отчего она сама укладывалась набок, затем спокойно делал свою работу.
Uris
04.10.2016 10:36Да, это так. Но время! Стреножить корову, потом распутывать, нужно все делать быстрее. Поточная обработка и безопасность — основа технологии. И, в первую, очередь безопасность. Коровы разные и очень опасные звери. Так может наладить копытом…
staticlab
04.10.2016 10:38Просто оставлю это здесь: https://www.google.ru/search?q=повал+животных&tbm=isch
andy_p
04.10.2016 11:13+3Прямо как в анекдоте:
Приехали молодые девушки-практикантки из сельхозтехникума в
колхоз на практику. Им председатель колхоза дает задание — спарить быка с коровой. Через два часа председатель возвращается,
а задание не выполнено. На вопрос, в чем проблема, девушки отвечают:
— Мы никак не можем корову на спину положить…
pudovMaxim
04.10.2016 12:15А мне сразу мысль пришла о конвейере:
Корову загоняют на него, а затем по бокам еще два конвейера-направляющих постепенно меняют вертикальную плоскость на горизонтальную и запрокидывают корову)
kresh
04.10.2016 12:50-2«Главной задачей компании — разработать и сделать прототип промышленного устройства в кратчайшие сроки. Такая работа называется опытно-конструкторской разработкой (ОКР)» почувствовал себя старпёром, неужели ОКР надо объяснять. Все хорошо, придумали, разработали. Но что бы не решать эту проблему, достаточно коровам дать возможность больше ходить самим. Странная история.
Uris
04.10.2016 13:03Попросите студентов даже старших курсов технического ВУЗа расшифровать сокращение НИОКР. У меня такой опыт был. Большинство не знают(((, не говоря уже о ПНИ, ГОСТ, ЭКД, РКД, ПСИ и т.д.
nafikovr
04.10.2016 16:45+1наоборот практикуется обездвиживание коров чтоб коровы не мышцы качали а обростали годным мраморным мясом.
immaculate
04.10.2016 15:17Аргентинское мясо считается самым вкусным, потому что коровы у них гуляют по пастбищам сами по себе.
Вообще, кошмар, конечно. Стоит животное в грязи и вони всю жизнь, не имея возможности даже пошевелиться. А в конце его забивают.hdfan2
04.10.2016 15:36Говорят, самое вкусное — это мясо вагю от японских коров кобе.
Первые полгода телята питаются отборным молоком и самостоятельно пасутся на лугах. В этот период фермеры практически не вмешиваются в их жизнь.
Спустя какое-то время, коров помещают в звуконепроницаемые комнаты и подвешивают на вожжах, чтобы во-первых ограничить их в движении, а, во-вторых, способствуя равномерному распределению жировых прослоек в мясе.
В рацион их питания, помимо прочего, входит отборное зерно и дорогое свежее пиво (или саке). В качестве гимнастики им делают ручной или выбромассаж и нередко включают классическую музыку.
Правда, конец всё тот же.
4ebriking
04.10.2016 15:59Видел даже старый советский док.фильм, где коровы в стойле ходили часов по 6-8 в день — по постоянно движущейся ленте транспортёра, которая заодно и навоз убирала. Шли понятное дело боком, но хоть как-то лучше чем никак.
arheops
04.10.2016 16:04Каждая корова 500кг. Соответственно транспортер прижимает прилично. Дорогие коровы получатся. Обработка копыт явно дешевле.
black_semargl
04.10.2016 17:16Может именно ходить и не обязательно. Поставить её на качающуюся платформу с центральной опорой
andrrrrr
05.10.2016 07:53на диск, по 2 шт. одна гуляет в одну сторону мордой, другая в другую.
и убирать навоз косыми скребками, щетками между ними
greatvovan
05.10.2016 20:27Даже существует теорема, согласно которой, можно создать рычажный механизм Чебешева, который может описать любую кривую на плоскости. Кривую любой сложности.
А можно ссылку на теорему?Zenitchik
06.10.2016 12:05Чебышев просто был пионером теории шатунных кривых. Современная теоретическая механика давно оставила поделки Чебышева позади (вряд ли, кстати, он сам считал все свои механизмы изобретениями, это вариации трёх или четырёх настоящих изобретений).
Я сам — нуб в этом вопросе (специализация не та), но в учебниках можно много интересного на этот счёт увидеть.greatvovan
06.10.2016 14:52Так автор утверждал оное, я думал, его не затруднит предоставить ссылку на исходный материал. Просто утверждение настолько мощное, что я очень сомневаюсь, чтобы оно было правдой. Поверю, что можно представить комбинацию кусков линий второго порядка, но чтобы вообще произвольную кривую — это вряд ли.
eZjik
10.10.2016 10:37Положить корову на бок очень легко. Для этого надо два пальца засунуть в нос, и завернуть шею, и по немного начать давить, любая корова и бык мгновенно перестанет дергаться и спокойно ляжет.
safer
10.10.2016 10:37Корову положить очень легко. Нужна только одна верёвка, подлиннее. В детстве видел как тятенька один корову укладывал на землю и обрабатывал копыта.
xfn
10.10.2016 10:37На видео корова спокойная или обрезали те части видео, где она дергается. Мы же для лечения копыт (обрезания концов копыт при их наложении друг на друга) мы загоняли/заводили корову в узкое стойло, боковины которого сделаны из металлических труб, ноги закрепляли ремнями, чтобы обездвижить, далее поочередно каждую ногу сгибали в колене, подтягивая с помощью ремня и закрепляя на боковой трубе. Срезали лишнюю роговицу большими ветерин.ножницами — и новые тапочки для бурёнки готовы.
Aetet
Geektimes торт, спасибо! Но про устройство можно было развернуть побольше.