Posizionato sulla fresa, il Nirs è utile soprattutto a valutare l'umidità e il valore nutrizionale dell'alimento
Tecnologia
I plus del Nirs (spettroscopia ad infrarossi) sul carro unifeed
Posizionato sulla fresa oppure sulla bocca di scarico, consente di monitorare diversi parametri e di offrire alla mandria una dieta sempre più omogenea e allineata a quanto prescritto dal formulista
Il carro unifeed è una macchina concettualmente semplice, costituita da un’ampia tramoggia dotata di una o più coclee, ideata per svolgere azioni che sono tipiche della preparazione di qualsiasi cibo: la miscelazione fra ingredienti diversi e la trinciatura di quelli più lunghi. Se togliamo le ruote a questo carro non possiamo non cogliere la somiglianza con uno di quegli aggeggi, ormai sempre più presenti nelle nostre cucine, che ci aiutano nella preparazione del cibo. Tali strumenti si sono diffusi non solo perché alleviano la fatica della preparazione, ma perché le diverse azioni vengono svolte meglio.
Tutto ciò vale anche per il carro trincia-miscelatore: è solo “un po’ più grande” (e l’aspetto dimensionale genera uno dei primi problemi da superare) ed è destinato a gestire prodotti più fibrosi e per loro natura più abrasivi di quelli utilizzati nelle nostre cucine (altro aspetto che non può essere trascurato nella sua progettazione). Invece, la qualità del risultato finale fornito dal carro unifeed all’interno della grande “cucina” zootecnica dovrebbe essere simile a quella pretesa nella cucina delle nostre abitazioni.
Affinché questa macchina, concettualmente semplice, funzioni bene è quindi necessario che il progetto si confronti con tre fondamentali aspetti: la dimensione; l’usura; la qualità.
Il carro unifeed richiede, per un suo ottimale funzionamento, sistemi e dispositivi che ne rendono complessa la progettazione e la realizzazione
La capacità di sopportare le sollecitazioni statiche e dinamiche richiede appropriate architetture per il telaio e le diverse componenti
Le sollecitazioni statiche e dinamiche gravano non solo sul telaio e sugli assali, ma anche sugli organi di miscelazione (le coclee) e sulla trasmissione che li sorregge, sulle pareti della tramoggia. Il gigantismo al quale stiamo da anni assistendo in questo settore amplifica i problemi di dimensionamento che però le case costruttrici si affannano a dimostrare di aver brillantemente risolti. Ciò è plausibile perché know-how, materiali e componenti per superarli sono da anni disponibili. Ad esempio, la diffusione di software di progettazione molto potenti permettono di prevedere già in sede di progetto gli eventuali punti deboli della struttura portante, offrendo l’opportunità di porvi rimedio. La disponibilità di un’ampia gamma di tipologie di acciaio che si differenziano per le loro caratteristiche meccaniche (resistenza alla trazione, carico di snervamento, modulo di elasticità per citare le più importanti) è aspetto fondamentale. Un contributo non trascurabile, inoltre, lo fornisce l’implementazione di dispositivi di sospensione e la revisione dei sistemi di frenatura e di propulsione.
La durata di un carro unifeed dipende dal corretto dimensionamento dei suoi organi e dalla qualità dei materiali impiegati
L’usura è uno dei temi forti dei marketing aziendali delle case costruttrici di punta. Ciò è un bene perché dimostra che stiamo lentamente uscendo dalla battaglia del prezzo e iniziamo a pensare di costruire delle buone macchine che durino il giusto tempo.
Investire sulla durabilità di tramoggia e coclea è sempre stata un’arma che poteva ritorcersi contro nelle trattatiive nelle quali è la lotta sul prezzo a farla da padrona. Una macchina che dura di più costa di più a prescindere, quindi parte svantaggiata nelle trattative “al coltello”. Sarebbe interessante l’introduzione, almeno da parte delle case costruttrici più virtuose, di sistemi di garanzia specifiche per l’usura della tramoggia e della coclea.
Il materiale introdotto nel carro trincia-miscelatore è composto di materiali caratterizzati da una certa abrasività e da un pH tendenzialmente acido o molto acido (insilati). Le componenti che vengono a contatto con la miscelata devono quindi essere realizzate con acciai resistenti alla corrosione, soprattutto quella acida, e all’abrasione. L’esperienza consente alle case costruttrici di individuare quali parti della tramoggia e della coclea sono soggette a maggiore usura. In queste zone alcune case costruttrici propongono rivestimenti con acciai speciali ad elevata resistenza all’abrasione.
Per resistere all’usura durante la miscelazione, tramoggia e coclee devono essere rinforzate con acciai speciali per resistere all’abrasione e alla corrosione acida
L’uniformità va interpretata come confronto della miscelata distribuita in giornate diverse e di quella distribuita nella stessa giornata lungo le mangiatoie della stalla.
Le materie prime utilizzate nella dieta bovina e introdotte nell’unifeed sono differenti e caratterizzate da proprietà chimico-fisiche che possono variare nel tempo e nello spazio. Questa variabilità è in parte attribuibile all’origine dell’alimento: ad esempio sono diverse le caratteristiche nutrizionali dei fieni provenienti da tagli diversi anche se raccolti dallo stesso prato (cioè il primo taglio è diverso dal secondo, il secondo dal terzo ecc.) o diverse quelle degli insilati anche se provenienti da silos di una stessa azienda ecc. In parte invece si manifesta a seconda del momento nel quale l’alimento è prelevato e da dove viene prelevato. In questo caso, dando per scontato che tutti i prodotti siano ben conservati, la variabilità è attribuibile soprattutto all’umidità. Infatti tutti gli alimenti hanno proprietà igroscopiche (cioè acquistano o cedono acqua a seconda delle condizioni di umidità dell’aria) e il loro contenuto d’acqua può modificarsi in misura significativa durante la stagione umida. Le maggiori variazioni si riscontrano negli insilati dove si possono riscontrare differenze anche di 10 punti percentuali fra la base e la sommità del silo (dove è più secco sia per la maggiore esposizione all’aria e sia perché la gravità ha favorito, già dalla sua formazione, la discesa nell’acqua negli strati sottostanti).
L’operatore quindi nel comporre la miscelata può essere ingannato dal sistema di pesatura del carro perché non è in grado di rilevare il contenuto d’acqua di ciascun alimento introdotto. Solo con opportuni strumenti di misura dell’umidità e opportuni algoritmi di calcolo, il carro potrebbe ogni giorno caricare quantità omogenee di sostanza secca di ciascun alimento, migliorando l’uniformità “stagionale” della miscelata.
In un silomais la differenza di umidità fra le diverse zone del fronte e dell’intero silo può essere significativa
Uno dei metodi manuali standardizzati per questo controllo ricorre al setaccio a tre stadi della Penn State, uno strumento diffuso tra i nutrizionisti per misurare direttamente in stalla la dimensione delle particelle dell’unifeed. Si prelevano campioni, di circa un chilogrammo di peso, lungo la mangiatoia e si analizzano separatamente. La miscelata è omogenea quando sono simili i pesi di ciascuna delle tre componenti separate dal setaccio ottenute dai campioni. In una miscelata di un buon carro unifeed caricato in modo corretto e sottoposta ai giusti tempi di miscelazione, la maggiore variabilità si registra a carico delle particelle fibrose di maggiori dimensioni (il cosiddetto sovvallo), minore ma ancora consistente quella del vaglio centrale, e minima quella del primo vaglio dove in genere si raccolgono i mangimi concentrati.
Un controllo sporadico sull’uniformità condotto con i setacci è indispensabile, ma insufficiente a garantire che tutte le bovine possano disporre quotidianamente della razione prevista.
In fase di scarico la variabilità della razione dipende dal carro unifeed e dall’operatore
La sua adozione consente di ridurre la variabilità della miscelata fra una giornata e la successiva (variabilità stagionale) quando questo strumento viene collocato dove transita il materiale di carico (generalmente sulla fresa o sul canale di trasporto) con lo scopo di monitorarne le caratteristiche chimico-nutrizionali e in particolare l’umidità. Rilevando il contenuto d’acqua questi carri unifeed sono in grado di modificare istantaneamente la quantità caricata in base al reale contenuto di sostanza secca e non più sul peso del prodotto tal quale. Con questo dispositivo la razione può essere implementata sul computer di bordo in termini di sostanza secca anziché di prodotto tal quale (o quantomeno inserendo il contenuto d’acqua nominale).
Il NIRS è molto preciso nello stabilire il contenuto d’acqua di un alimento e pertanto questa applicazione è molto affidabile.
Invece se si vuole monitorare la qualità della miscelazione questo strumento va posto alla bocca di scarico. In questo caso l’analisi della composizione nutrizionale di ciascuna frazione scaricata in mangiatoia permette di valutarne l’omogeneità in modo molto dettagliato.
La raccolta di questi dati e la loro organizzazione in informazioni di facile comprensione possono aiutare l’allevatore a individuare i punti deboli della sua catena di preparazione della razione.
di Lorenzo Benvenuti
Tutto ciò vale anche per il carro trincia-miscelatore: è solo “un po’ più grande” (e l’aspetto dimensionale genera uno dei primi problemi da superare) ed è destinato a gestire prodotti più fibrosi e per loro natura più abrasivi di quelli utilizzati nelle nostre cucine (altro aspetto che non può essere trascurato nella sua progettazione). Invece, la qualità del risultato finale fornito dal carro unifeed all’interno della grande “cucina” zootecnica dovrebbe essere simile a quella pretesa nella cucina delle nostre abitazioni.
Affinché questa macchina, concettualmente semplice, funzioni bene è quindi necessario che il progetto si confronti con tre fondamentali aspetti: la dimensione; l’usura; la qualità.
Il carro unifeed richiede, per un suo ottimale funzionamento, sistemi e dispositivi che ne rendono complessa la progettazione e la realizzazione
La dimensione
Un carro unifeed di medio piccole dimensioni ha capacità reali di almeno una dozzina di metri cubi. A tali volumi corrispondono masse comprese fra le 3 e le 4 tonnellate che, nelle macchine più grandi, possono raggiungere le 8-10 tonnellate. L’aumentare della dimensione incrementa, quindi, il carico statico, ossia il peso, che grava sulla struttura della macchina. A tale massa viene inoltre impressa dalla coclea una rotazione (regime di roping) che genera sollecitazioni dinamiche non uniformi. A queste vanno aggiunte quelle sollecitazioni generate dall’avanzamento. I centri aziendali zootecnici non sono autostrade e difficilmente lo possono essere, soprattutto nel nostro Paese, dove buona parte dell’attività zootecnica viene svolta in strutture inserite in centri aziendali antichi, dove la storia ha sedimentato situazioni particolari. Pendenze, scalini, manti disformi, buche producono sollecitazioni non trascurabili quando la macchina si trova in condizioni di pieno carico.La capacità di sopportare le sollecitazioni statiche e dinamiche richiede appropriate architetture per il telaio e le diverse componenti
Le sollecitazioni statiche e dinamiche gravano non solo sul telaio e sugli assali, ma anche sugli organi di miscelazione (le coclee) e sulla trasmissione che li sorregge, sulle pareti della tramoggia. Il gigantismo al quale stiamo da anni assistendo in questo settore amplifica i problemi di dimensionamento che però le case costruttrici si affannano a dimostrare di aver brillantemente risolti. Ciò è plausibile perché know-how, materiali e componenti per superarli sono da anni disponibili. Ad esempio, la diffusione di software di progettazione molto potenti permettono di prevedere già in sede di progetto gli eventuali punti deboli della struttura portante, offrendo l’opportunità di porvi rimedio. La disponibilità di un’ampia gamma di tipologie di acciaio che si differenziano per le loro caratteristiche meccaniche (resistenza alla trazione, carico di snervamento, modulo di elasticità per citare le più importanti) è aspetto fondamentale. Un contributo non trascurabile, inoltre, lo fornisce l’implementazione di dispositivi di sospensione e la revisione dei sistemi di frenatura e di propulsione.
La durata di un carro unifeed dipende dal corretto dimensionamento dei suoi organi e dalla qualità dei materiali impiegati
L’usura
L’usura è uno dei temi forti dei marketing aziendali delle case costruttrici di punta. Ciò è un bene perché dimostra che stiamo lentamente uscendo dalla battaglia del prezzo e iniziamo a pensare di costruire delle buone macchine che durino il giusto tempo.Investire sulla durabilità di tramoggia e coclea è sempre stata un’arma che poteva ritorcersi contro nelle trattatiive nelle quali è la lotta sul prezzo a farla da padrona. Una macchina che dura di più costa di più a prescindere, quindi parte svantaggiata nelle trattative “al coltello”. Sarebbe interessante l’introduzione, almeno da parte delle case costruttrici più virtuose, di sistemi di garanzia specifiche per l’usura della tramoggia e della coclea.
Il materiale introdotto nel carro trincia-miscelatore è composto di materiali caratterizzati da una certa abrasività e da un pH tendenzialmente acido o molto acido (insilati). Le componenti che vengono a contatto con la miscelata devono quindi essere realizzate con acciai resistenti alla corrosione, soprattutto quella acida, e all’abrasione. L’esperienza consente alle case costruttrici di individuare quali parti della tramoggia e della coclea sono soggette a maggiore usura. In queste zone alcune case costruttrici propongono rivestimenti con acciai speciali ad elevata resistenza all’abrasione.
Per resistere all’usura durante la miscelazione, tramoggia e coclee devono essere rinforzate con acciai speciali per resistere all’abrasione e alla corrosione acida
La qualità
L’uniformità della miscelata non esprime tutti gli aspetti della qualità del lavoro svolto dal carro unifeed, ma certamente il più difficile da raggiungere e il più importante da rispettare.L’uniformità va interpretata come confronto della miscelata distribuita in giornate diverse e di quella distribuita nella stessa giornata lungo le mangiatoie della stalla.
Le materie prime utilizzate nella dieta bovina e introdotte nell’unifeed sono differenti e caratterizzate da proprietà chimico-fisiche che possono variare nel tempo e nello spazio. Questa variabilità è in parte attribuibile all’origine dell’alimento: ad esempio sono diverse le caratteristiche nutrizionali dei fieni provenienti da tagli diversi anche se raccolti dallo stesso prato (cioè il primo taglio è diverso dal secondo, il secondo dal terzo ecc.) o diverse quelle degli insilati anche se provenienti da silos di una stessa azienda ecc. In parte invece si manifesta a seconda del momento nel quale l’alimento è prelevato e da dove viene prelevato. In questo caso, dando per scontato che tutti i prodotti siano ben conservati, la variabilità è attribuibile soprattutto all’umidità. Infatti tutti gli alimenti hanno proprietà igroscopiche (cioè acquistano o cedono acqua a seconda delle condizioni di umidità dell’aria) e il loro contenuto d’acqua può modificarsi in misura significativa durante la stagione umida. Le maggiori variazioni si riscontrano negli insilati dove si possono riscontrare differenze anche di 10 punti percentuali fra la base e la sommità del silo (dove è più secco sia per la maggiore esposizione all’aria e sia perché la gravità ha favorito, già dalla sua formazione, la discesa nell’acqua negli strati sottostanti).
L’operatore quindi nel comporre la miscelata può essere ingannato dal sistema di pesatura del carro perché non è in grado di rilevare il contenuto d’acqua di ciascun alimento introdotto. Solo con opportuni strumenti di misura dell’umidità e opportuni algoritmi di calcolo, il carro potrebbe ogni giorno caricare quantità omogenee di sostanza secca di ciascun alimento, migliorando l’uniformità “stagionale” della miscelata.
In un silomais la differenza di umidità fra le diverse zone del fronte e dell’intero silo può essere significativa
Setaccio Penn State
La variabilità di una stessa miscelata dipende invece interamente dal carro unifeed. La massa di alimenti introdotti nella tramoggia è sotto il profilo fisico un insieme eterogeneo di particelle di forma e dimensioni diverse, che durante la miscelazione assumono comportamenti dinamici solo in parte prevedibili nella loro sommatoria. La modellizzazione di tali comportamenti è complessa, e lo è ancor di più per un carro unifeed che è destinato a operare con alimenti e combinazioni di alimenti differenti. In pratica l’analisi della miscelazione avviene soprattutto su base empirica, valutando cioè se le caratteristiche della miscelata si mantengono uniformi durante l’intera distribuzione.Uno dei metodi manuali standardizzati per questo controllo ricorre al setaccio a tre stadi della Penn State, uno strumento diffuso tra i nutrizionisti per misurare direttamente in stalla la dimensione delle particelle dell’unifeed. Si prelevano campioni, di circa un chilogrammo di peso, lungo la mangiatoia e si analizzano separatamente. La miscelata è omogenea quando sono simili i pesi di ciascuna delle tre componenti separate dal setaccio ottenute dai campioni. In una miscelata di un buon carro unifeed caricato in modo corretto e sottoposta ai giusti tempi di miscelazione, la maggiore variabilità si registra a carico delle particelle fibrose di maggiori dimensioni (il cosiddetto sovvallo), minore ma ancora consistente quella del vaglio centrale, e minima quella del primo vaglio dove in genere si raccolgono i mangimi concentrati.
Un controllo sporadico sull’uniformità condotto con i setacci è indispensabile, ma insufficiente a garantire che tutte le bovine possano disporre quotidianamente della razione prevista.
In fase di scarico la variabilità della razione dipende dal carro unifeed e dall’operatore
La precisione
L’applicazione di sistemi di zootecnia di precisione su di un carro unifeed riguarda sostanzialmente il parametro della uniformità che può essere migliorato utilizzando la tecnologia NIRS.La sua adozione consente di ridurre la variabilità della miscelata fra una giornata e la successiva (variabilità stagionale) quando questo strumento viene collocato dove transita il materiale di carico (generalmente sulla fresa o sul canale di trasporto) con lo scopo di monitorarne le caratteristiche chimico-nutrizionali e in particolare l’umidità. Rilevando il contenuto d’acqua questi carri unifeed sono in grado di modificare istantaneamente la quantità caricata in base al reale contenuto di sostanza secca e non più sul peso del prodotto tal quale. Con questo dispositivo la razione può essere implementata sul computer di bordo in termini di sostanza secca anziché di prodotto tal quale (o quantomeno inserendo il contenuto d’acqua nominale).
Il NIRS è molto preciso nello stabilire il contenuto d’acqua di un alimento e pertanto questa applicazione è molto affidabile.
Invece se si vuole monitorare la qualità della miscelazione questo strumento va posto alla bocca di scarico. In questo caso l’analisi della composizione nutrizionale di ciascuna frazione scaricata in mangiatoia permette di valutarne l’omogeneità in modo molto dettagliato.
La raccolta di questi dati e la loro organizzazione in informazioni di facile comprensione possono aiutare l’allevatore a individuare i punti deboli della sua catena di preparazione della razione.
di Lorenzo Benvenuti
