Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние механизации и исследование процесса дозирования малосыпучих кормов 8
1.1 Зоотехнические предпосылки и требования к механизации в процессе дозирования кормов 8
1.2 Классификация и анализ технических средств для дозирования кормов 18
1.2.1 Барабанные дозаторы с жесткозакрепленными лопастями 18
1.2.2 Барабанные дозаторы с дополнительными устройствами 24
1.3 Цель и задачи исследования 28
2. Теоретические исследования конструкции и рабочего процесса барабанных дозаторов 30
2.1 Анализ погрешностей дозирования сыпучих кормов 30
2.2 Теоретический анализ дозирующих устройств малосыпучих кормов..34
2.3 Траектория движения лопостей барабанных дозаторов 43
2.4 Кинематика лопости барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом 48
2.5 Анализ процесса заполнения и захвата корма лопостями барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом. 54
2.6 Процесс перемещения корма лопостями барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом . 56
2.7 Процесс сбрасывания корма с лопостей барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом 65
2.8 Производительность дозатора с эксцентриковым механизмом 69
2.9 Энергоемкость процесса дозирования кормов 72
2.10 Устройство для регулирования скорости истечения кормового материала в зависимости от отклонения нормы выдачи 74
3. Методика проведения экспериментальных исследований 78
3.1 Описание и техническая характеристика испытуемого дозатора с эксцентриковым механизмом 78
3.1.1 Описание конструкции дозатора малосыпучих кормов 78
3.2 Характеристика сыпучих и малосыпучих кормов 83
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований 96
3.3.1 Методика заполнения бункера дозатора сыпучих и малосыпучих кормов 96
3.3.2 Методика определения давления кормового материала на рабочие органы дозирующего устройства 101
3.3.3 Влияние конструктивно-кинематических параметров на качественные и энергетические показатели работы дозатора 103
3.3.4 Методика определения качественных и энергетических показателей работы дозатора 104
3.4 Подготовка приборов и аппаратуры к опытам 106
4. Результаты и анализ экспериментальных исследований дозаторов 114
4.1 Влияние конструктивных параметров барабана с эксцентриковым механизмом на качественные и энергетические показатели работы дозатора 114
4.2 Влияние кинематических параметров барабана на качественные энергетические показатели дозатора 121
4.3 Влияние физико-механических свойств кормов на качественные и энергетические показатели дозатора 123
4.4 Зависимость давления на рабочие органы дозирующего устройства от высоты кормового материала 128
4.5 Результаты и анализ сравнительных испытаний работы дозаторов. 131
4.6 Выводы по главе 138
5. Методика расчета дозатора малосыпучих кормов с эксцентриковым механизмом 140
6. Производственные испытания и технико-экономическая эффективность применения барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом 145
6.1 Физико-механические свойства кормов 145
6.2 Настройка дозирующего устройства малосыпучих кормов 146
6.3 Производственные испытания дозирующего устройства 151
6.4 Технико-экономическое обоснование 153
Общие выводы 161
Литература 163
Приложения. 172
- Зоотехнические предпосылки и требования к механизации в процессе дозирования кормов
- Процесс перемещения корма лопостями барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом
- Характеристика сыпучих и малосыпучих кормов
- Влияние конструктивных параметров барабана с эксцентриковым механизмом на качественные и энергетические показатели работы дозатора
Введение к работе
На современном этапе развития сельского хозяйства большое внимание уделяется интенсификации производства продукции животноводства, которая в свою очередь требует создания новейшего сельскохозяйственного оборудования, применения новых технологий на базе современных достижений науки и техники.
Главным условием непрерывного прогресса в животноводстве является
всемерное укрепление кормовой базы, обеспечивающей полную
потребность сельскохозяйственных животных в высококачественных и полноценных кормах. Полноценным кормлением считается такое кормление, которое полностью отвечает потребностям организма животных и обуславливает получение наибольшей продуктивности .
В создании прочной кормовой базы для растущего животноводства наряду с сочными и грубыми кормами важная роль принадлежит и концентрированным кормам. Прогрессивным и перспективным направлением развития животноводства является дозирование сыпучих и малосыпучих компонентов концентрированных и комбинированных кормов. Значение концентрированных кормов в кормовом балансе с каждым годом возрастает.
Российское правительство ставит перед сельскими тружениками большие задачи по производству молока, мяса и других продуктов животноводства. Наука и практика показывает, что успешно решать поставленную задачу, а также снизить себестоимость продуктов животноводства можно только на основе рационального кормления животных сбалансированными кормами с широким применением комплексной механизации и автоматизации всех производственных процессов на фермах. [8,1,22,18]
В комплексной механизации технологических процессов на фермах крупного рогатого скота наиболее важным является нормированная выдача сыпучих и малосыпучих кормовых материалов. Причем, большие объемы работ по нормированной выдаче сыпучих кормовых материалов требуется выполнить в короткие сроки, обусловленные зоотехническими требованиями.
Дозированное и ограниченное кормление имеет существенные
преимущества перед традиционным кормлением вволю. При этом
улучшается условия кормления животных и достигается существенная, около
4-6%,экономия корма. [5,24,50] Для дозирования кормов при составлении
кормосмесей предназначены дозаторы. Дозирование кормового материала
может осуществляться по весу и по объему. Наиболее простыми по
конструкции рабочих органов являются объемные дозаторы. Однако они
обладают большой неравномерностью дозирования 10... 12% по сравнению с
весовыми 1...3%. Из всех дозаторов наиболее простым по конструкции
рабочих органов является барабанный дозатор. Исходя из этого, целью
данной работы является обоснование параметров и повышение
эффективности барабанных дозаторов малосыпучих кормов.
Однако ни один из выше перечисленных дозаторов не получил широкого применения при дозировании малосыпучих кормовых материалов, так как не обеспечивают непрерывное дозирование компонента. Последнее обусловлено тем ,что в зависимости от условия хранения и других факторов, сыпучий кормовой материал из-за повышения влажности начинает налипать на рабочие органы дозирующего устройства.
Кроме того, у существующих дозаторов отечественного производства и зарубежных установок дозы регулируются: временем дозирования, частотой вращения рабочего органа или интенсивностью его питания, что привело к усложнению конструкции дозатора и его обслуживания.
Устранить указанные недостатки возможно только при дальнейшем изучении, исследовании и совершенствовании процесса дозирования сыпучих и малосыпучих кормовых материалов.
В связи с этим выявляется проблема:
повышения качества дозирования сыпучих и малосыпучих кормовых материалов барабанными дозаторами.
Целью данной работы является разработка теоретических положений, метода и технических средств для дозирования сыпучих и малосыпучих кормовых материалов, реализация теоретических исследований в предлагаемой конструкции.
Научная новизна. Теоретическое и экспериментальное обоснование режимно-конструктивных параметров барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом для дозирования сыпучих и малосыпучих кормов.
Практическую значимость представляют:
конструктивное решение и обоснование параметров барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом и его экспериментальный образец.
Методика теоретических и экспериментальных исследований и согласование конструктивно-технологических параметров.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях чувашской государственной сельскохозяйственной академии (Чебоксары 1997-2001); на научно-практической конференции факультета механизации сельского хозяйства Казанской государственной сельскохозяйственной академии (Казань, 2000), межрегиональной научно-практической конференции (Чебоксары, 2000), расширенном заседании кафедр факультета механизации сельского хозяйства ЧГСХА (Чебоксары, 2001).
Реализация результатов исследований. Разработанный экспериментальный
образец барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом апробирован на
кафедре «Механизации животноводства» ЧГСХА и в СХПК «Дружба»
Аликовского района Чувашской Республики.
Применение результатов исследований подтверждаются соответствующими
актами.
На защиту выносятся:
Аналитические выражения, позволяющие определить конструктивно-кинематические параметры, производительность и потребную мощность барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом.
Разработанная установка барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом, обеспечивающая дозирование сыпучих и малосыпучих кормов в соответствии с зоотехническими требованиями.
Система рекомендаций, позволяющая настраивать предлагаемое дозирующее устройство на заданную норму вьщачи в производственных условиях.
Публикации результатов исследований. Материалы исследований отражены
в семи печатных работах.
Объектом исследования является барабанный дозатор с эксцентриковым
механизмом для сыпучих и малосыпучих кормов.
Предметом исследования является взаимодействие кормового материала с
рабочими органами дозирующего устройства.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из
введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложения.
Основная часть содержит 135 страниц машинописного текста. В списке
литературы указано 111 источников, в том числе 5 на иностранном языке.
Приложение содержит: результат экспериментальных исследований,
материалы по внедрению.
Зоотехнические предпосылки и требования к механизации в процессе дозирования кормов
Влияние конструктивных параметров барабана с эксцентриковым механизмом на качественные и энергетические показатели работы дозатРазвитие животноводства в количественном и качественном отношении требует увеличения производства кормов и усовершенствования способов подготовки их к скармливанию. В кормовом балансе на фермах крупного рогатого скота колхозов и совхозов республики особое место занимает нормированное кормление животных концентрированными и комбинированными кормами.
Концентрированные корма (зерно, отруби, жмыхи и т.п.), в отличие от грубых и сочных, богаты протеином, Развитие животноводства в количественном и качественном отношении требует увеличения производства кормов и усовершенствования способов подготовки их к скармливанию. В кормовом балансе на фермах крупного рогатого скота колхозов и совхозов республики особое место занимает нормированное кормление животных концентрированными и комбинированными кормами.
Концентрированные корма (зерно, отруби, жмыхи и т.п.), в отличие от грубых и сочных, богаты протеином, углеводами и жирами. В них содержится относительно мало витаминов и клетчатки. Концентрированные корма имеют чрезвычайно важное значение для повышения продуктивности животных. Однако они дороги, и потому их нужно расходовать очень расчетливо. Имеется много примеров, когда при экономном расходовании концентратов получают высокую продуктивность сельскохозяйственных животных. Но таких результатов можно достигнуть только в том случае, если в хозяйствах заготавливают достаточно хорошего сена (бобового), силоса, сенажа и других кормов. Пшеничные и ржаные отруби отличаются высокими диетическими и питательными качествами. Животные охотно поедают их. В отрубях содержится значительно больше протеина, минеральных солей и витаминов, чем в зерне и в муке. [51,69]
Высокая продуктивность животных во многом зависит от качества животных и от их породных свойств. В нашей стране имеется значительное количество высокопродуктивных пород крупного рогатого скота, однако во многих хозяйствах продуктивность животных низкая. Главная причина этого заключается в недокорме животных, а также в кормлении их по биологически неполноценным рационам. Большое значение в кормлении животных имеют комбикорма. Применение их дает возможность повысить продуктивность животных и эффективно использовать корма, производимые в хозяйстве. В связи с этим важное значение приобретает нормирование кормления, особенно при содержании большого поголовья животных. Исходным пунктом правильной организации кормления является составление рационов.
Нормированное кормление животных на строго научных основах в промышленных комплексах по производству продукции животноводства должно быть одним из главных факторов получения высокой продуктивности от животных, нормального их воспроизводства и сохранения здоровья, а также рентабельности хозяйства. Известно, что в таких комплексах в условиях механизации и автоматизации процессов основная доля расходов на единицу продукции падает на корма (до 80%). Поэтому экономное и рациональное кормление животных является основным средством снижения затрат и удешевления себестоимости продукции. Известно, что наиболее рационально кормление по нормам. При повышении нормы кормления на 20% расходы в расчете на 1 кг молока увеличиваются на 0,24 кормовой единицы без прибавки суточного удоя. Значит, перерасход кормов на одну корову в год при годовом удое 5500 кг молока составит за лактацию 1100 кормовых единиц, а при поголовье 2000 коров - 2200 т кормовых единиц. Из этого видно, какое значение имеет рациональное, научно обоснованное кормление в условиях высокой концентрации животных. [53,72,104]
Нормирование - основа правильной организации кормления животных в хозяйстве. Некоторые специалисты отрицают необходимость нормированного кормления, полагая, что биологии животных более соответствует кормление вволю. По их мнению, при таком кормлении животные будут в полной мере удовлетворять свои потребности в пище и, следовательно, иметь наивысшую продуктивность. Но этот взгляд ошибочен. При кормлении вволю животные, особенно молочные коровы, нередко съедают больше того, что им требуется для соответствующей продуктивности, а иногда и больше того, что они способны переварить и усвоить. В результате этого резко увеличивается расход корма, что экономически невыгодно. В молочном скотоводстве применение нормированного кормления особенно важно. Удои коров повышаются в первую очередь в тех хозяйствах, где организовано рациональное нормированное кормление.
Под нормой кормления понимается количество питательных веществ в рационе, обеспечивающее получение от животных соответствующей продуктивности при экономном расходовании кормов, сохранении их здоровья и нормальном воспроизводстве. Уменьшение норм потребности в питательных веществах неизбежно сопровождается снижением продуктивности и ухудшением здоровья. [72,53]
На основе закономерностей, выявленных на большом поголовье животных в точных опытах, выбрана система нормированного кормления животных, обеспечивающая при рациональном расходовании кормов и сохранении здоровья животных их высокую продуктивность. Для коров эти нормы, выраженные в энергетических кормовых единицах, составлены в зависимости от уровня надоя молока и стадии лактации. Такое разделение не является механическим, а обусловлено уровнем обмена веществ.
Одной из основных операций в процессе приготовления кормовых смесей является нормированная выдача (дозирование) ингредиентов, т.е. строго определенное количество корма для приготовления смеси. Нарушение соотношения ингредиентов в смеси может привести к снижению питательности готового корма и в конечном счете приводит к перерасходу кормов и снижению продуктивности. Для составления кормовой смеси из компонентов в заданном соотношении их подают в смешивающее устройство в строго определенном количестве. Эти функции выполняют дозирующие устройства - дозаторы.
По зоотехническим требованиям или рецепту на кормовую смесь назначается допуск подачи А, выраженный в процентах настроечного значения. В качестве первого приближения можно принять настроечное значение подачи дозатора равным среднему значению в том или ином режиме его работы. Способы содержания животных и птицы, режимы и рационы кормления, вид и консистенция кормов оказывают определяющее влияние на выбор механизированных средств для дозирования кормов. [30,93] углеводами и жирами. В них содержится относительно мало витаминов и клетчатки. Концентрированные корма имеют чрезвычайно важное значение для повышения продуктивности животных. Однако они дороги, и потому их нужно расходовать очень расчетливо. Имеется много примеров, когда при экономном расходовании концентратов получают высокую продуктивность сельскохозяйственных животных. Но таких результатов можно достигнуть только в том случае, если в хозяйствах заготавливают достаточно хорошего сена (бобового), силоса, сенажа и других кормов.
Процесс перемещения корма лопостями барабанного дозатора с эксцентриковым механизмом
Устойчивый процесс отделения корма от основного бурта наступает при движении конца лопасти, равной максимальной толщине частицы корма. Разрушение и отделение кормового слоя происходит в горизонтальной плоскости от сжатия его лопастями. В I квадранте горизонтальная составляющая Рх окружного усилия лопасти уменьшает силы сцепления кормовой массы, а вертикальная составляющая Ру отделяет часть корма от основного бурта (рис. 2.11). Во II квадранте отделение корма происходит за счет Рх, а усилие Ру уменьшает силы сцепления. Процесс отделения и перемещения частиц тесно связан между собой. Отделенные частицы корма лопастями эксцентрикового дозатора транспортируются ими в зону сброса. Они удерживаются на лопастях в результате наличия опорной поверхности пограничного кормового слоя, из которого отделяются корма. Необходимым условием транспортировки корма лопастями в этом случае является
При превышении критической угловой скорости более допустимой частицы корма будут соскальзывать с лопастей и внедряться в кормовой бурт.
В данной работе рассматривается вопрос удержания частиц корма на лопасти в I и II квадрантах при условии, что пограничный кормовой слой не оказывает своего воздействия на отдельные частицы. В процессе отделения корма рабочими лопастями часть его обрушивается и захватывается следующей лопастью. Положение лопасти, при котором находящаяся частица будет в равновесии, определяется углом поворота лопасти р. На точку М действуют следующие силы:
1. Сила тяжести корма G = mg;
2. Реакция поверхности N, направленная перпендикулярно к лопасти;
3. Сила трения F, направленная против движения частицы;
4. Сила инерции Jn от нормального ускорения. По величине она определяется произведением массы (т) точки на центростремительное ускорение Wn и направлена в сторону, обратную этому ускорению;
5. Сила инерции Jx от касательного ускорения Wv Определяется по величине произведением массы m точки на касательное ускорение сог и направлена в сторону, обратную ускорению. Необходимо отметить, что не всем протяжении фазы перемещения угловая скорость изменяется, а следовательно, изменяются силы инерции. Поэтому при определении угла Ф можно пользоваться, с некоторыми допущениями, средними величинами этих сил Jncp и Jxcp.
За нижний предел взятого положения эксцентрикового барабана рь соответствующее моменту устойчивого отделения корма пальцами битера (2.33), а за верхний предел - положение эксцентрикового барабана, соответствующее горизонтальному положению лопасти, определяем из выражения:
Таким образом, получив выражение средней угловой скорости лопасти ФЯ и его среднего углового ускорения єср , формула угла поворота лопасти 2.48 после простого преобразования будет иметь вид: со = arcsinZ,{ cd[co/2] J +co-(l-E2 )i(\-E)[arctg(\+E)/(\-E) tgco/2]j -( ръ -срхт-фг(Ег -1)/2a+E-2Ecos p))]l KfP.- fqJT (2.61) Как видно из выражение (2.61) на угол ці, при котором наступает процесс удержания частицы корма пальцем, оказывает влияние длина лопасти, угловая скорость цилиндра, средний диаметр частиц корма, коэффициент трения частицы о лопасть и угол установки эксцентрика. Путем изменения угла установки эксцентрика при постановке выше перечисленных параметров можно уменьшить угол ц/, а тем самым улучшить процесс захвата и перемещения обрушенного корма предыдущей лопастью.
Характеристика сыпучих и малосыпучих кормов
Нормальная работа раздающих, дозирующих и других устройств для концентратов находится в прямой зависимости от физико-механических свойств кормов.
Так, например, способность кормов образовывать своды над выпускными отверстиями часто является причиной нарушения технологических процессов (дозирования. Транспортирования и других). А это в свою очередь заставляет создавать специальные сводоразрушающие устройства, что усложняет и удораживает оборудование. [9,12]
Для правильного конструирования дозаторов и другого оборудования, связанного с извлечением и дозированием кормов из бункера, очень важно иметь данные о максимальной величине отверстия, над которым может образоваться свод, о величинах углов естественного относа и других свойств кормов.
Тесная связь и взаимозависимость между свойствами кормов требует комплексного изучения их.
При изучении физико-механических свойств концентрированного корма для крупного рогатого скота было принято, что основным фактором, существенно влияющим на изменение других свойств корма, является влажность. [23,70,105]
Влажность. В отличие от заводских, в сельскохозяйственных условиях колебания процента влажности концентрированного корма в зависимости от условий транспортирования, хранения и способа скармливания могут находиться в широких пределах.
Наличие в корме порошкообразных частиц (около 43 %, длиной, менее 0,5 мм) и даже кусковых (длиной, более 9 мм.) говорит о неоднородности его состава, что создает известные затруднения при изучении прочих свойств.
При проектировании различного оборудования, связанного с объемным дозированием концентрированного корма, важно знать его объемный или насыпной вес при различной влажности корма для того, чтобы можно было делать перерасчет объема в их весовое значение.
Объемный вес корма определяется методом свободной насыпки с помощью пурки. Характер изменения объемного веса в зависимости от влажности показан на рис. 3.3.
Как видно из графика, величина объемного веса при увеличении влажности корма от 11,8 примерно до 32 % уменьшается. При дальнейшем же насыщении корма влагой объемный вес его увеличивается.
Конструкторам машин, имеющих транспортирующие устройства для концентрированных кормов, необходимо иметь данные о коэффициенте внутреннего трения корма и коэффициенте трения корма о различные материалы.
Коэффициент внутреннего трения корма и коэффициенты трения корма о различные материалы определялись с помощью прибора изображенного на рис. 3.4.
Серия полученных значений а и х позволяет построить графики касательных напряжений т в данном интервале а при различных значениях влажности корма (рис 3.6.) Угол наклона линии касательных напряжений к оси а дает значение угла внутреннего трения корма. Тангенс этого угла называется углом внутреннего трения ,. Характер изменения коэффициента внутреннего трения исследуемого корма в зависимости от влажности показан на рис.3.7Л в виде нижней кривой.
При изучении взаимосвязи продукта и поверхности учитывался ряд факторов, дополнительно влияющих на процесс скольжения продукта по поверхности. Сухой комбикорм неоднороден по составу, его компоненты имеют различную величину - от пылевидных частиц до крупных, размером 0,5 мм, форму - от круглых до чешуек и различны по удельному весу (в комбикорм входят несколько видов молотого зерна и минеральные добавки).
Пылевидные частицы заполняют мельчайшие поры на поверхности и за счет сцепления удерживают остальную массу. Гранулированные корма имеющие форму цилиндров, ориентируются на скатной доске различным образом, в результате чего отдельные частицы начинают скатываться при незначительном угле (по железу 1030 ), а другие скользят по поверхности при гораздо большем уклоне.
На угол начала перемещения влажной мешанки оказывает влияние не только сила трения и сила инерции покоя, но и специфическое свойство влажной мешанки - прилипать к ее поверхности. Поэтому конструктору недостаточно знание только среднего значения коэффициента трения о поверхность, ему необходимы сведения о минимальном и полном угле сдвига корма по различным поверхностям. Для этого исследуемый продукт насыпается параллелепипедом (100x50x3/4) на наклонную плоскость. Площадь параллелепипеда делится на 10 равных частей. При сдвиге 10-20% (1-2 части площади параллелепипеда) фиксируется угол начала сдвига продукта, при сдвиге 60-70% - максимальный угол, и при ссыпании 95-100% - угол полного сдвига. В табл.2 приведены значения минимального и полного углов сдвига.
Влияние конструктивных параметров барабана с эксцентриковым механизмом на качественные и энергетические показатели работы дозатора
С целью установления взаимосвязи качественных и энергетических показателей работы дозатора малосыпучих кормов от изменения угла установки эксцентрика, нами были проведены экспериментальные исследования. Исследования проводились на зерновой дерти (ячмень + пшеница + горох) при влажности W=25%. Нами были получены следующие экспериментальные данные. Из рис. 4.1.а. видно, что установка угла наклона эксцентрика дозатора во втором квадранте способствует уменьшению показателя неравномерности дозирования малосыпучих кормов. Так, при установке эксцентрика на угол 100" (во II квадранте) показатель неравномерности дозирования кормов составил 4,7%. А при установке дозатора на угол а=135 показатель неравномерности 5=4,1%. Дальнейшее увеличение угла установки эксцентрика до а=170 приводит к повышению показателя неравномерности выдачи зерновой дерти до 5=5,9%.
При дозировании зерновой дерти удельная мощность процесса с изменением угла установки эксцентрика а от 90 до 120 (II квадрант) понижается с 0,31 кВт-ч/т до 0,264 кВт ч/т. При угле 135 соответствует минимальному значению, дальнейшее увеличение угла установки эксцентрика приводит к увеличению удельной мощности дозирования. От угла установки эксцентрика зависит не только неравномерность дозирования, но и соответственно производительность и энергоемкость. Для выявления характера изменения этих показателей также были проведены экспериментальные исследования, которые представлены в виде графика (рис. 4.1. с, д).
Высокие коэффициенты корреляции равные: 105,3; 44,7; 66,8; 49,6 соответственно показывают на сильную связь между рассматриваемыми параметрами данной модели (Приложение 2.1) Значительность коэффициентов управления регрессией проверяли по F-критерию, которые значительно выше F , что говорит о значительности регрессии (Приложение 2.1) Таким образом, при дозировании малосыпучих кормов с углом установки эксцентрика а= +135 и при частоте вращения цилиндра п = 113с"1 неравномерность дозирования кормовых материалов соответствует зоотехническим требованиям. Не менее важное значение на качественные и энергетические показатели работы дозатора малосыпучих кормов оказывает количество рабочих лопастей.
Экспериментальными исследованиями установлено (рис. 4.2), что увеличение рабочих лопастей от 2 до 4 штук ведет к незначительному снижению неравномерности и удельной мощности дозирования малосыпучих кормов с 4,6% до 4,35% и с 0,3 кВт-ч/т да 0,275 кВт-ч/т соответственно.
При дальнейшем увеличении количество рабочих лопастей дозатора до 6 штук неравномерность и удельная мощность достигают 4,25% и 0,256 кВтч/тсоответственно. Экспериментами установлено, что увеличение количества лопастей до 8 и 10 штук приводит к увеличению неравномерности и удельной мощности дозирования с 4,25% и 0,256 кВт-ч/т до 4,6% и 0,29 кВт-ч/т соответственно.
Анализ адекватности полученных регрессионных моделей показал, что они удовлетворительно описывают исследуемые процессы при уровне значимости 0,05 (Приложение 2.2). Исходя из экспериментальных данных, следует, что количество рабочих лопастей значительно влияет как на неравномерность, так и на удельную мощность процесса дозирования. Это объясняется следующей причиной. При количестве рабочих лопастей п 6 качественные и энергетические показатели уменьшаются из-за большой цикличности подачи кормового материала и меньшего коэффициента занимания рабочих ячеек. А барабанные дозаторы, имеющие количество рабочих лопастей п 6 имеют меньший полезный объем ячейки дозатора. Рабочие органы этих барабанных дозаторов больше подвержены залипанню кормовым материалом. Вследствие чего происходит увеличение неравномерности и удельной мощности процесса дозирования кормов при незначительном уменьшении производительности.
Таким образом, при дозировании малосыпучих кормов барабанными дозаторами с количеством рабочих лопастей n = 6 и частоте вращения цилиндра пц = 1,13 с"1 неравномерность дозирования кормового материала соответствует зоотехническим требованиям.
В процессе экспериментальных исследований установлено, что также не менее важное влияние на качественные и энергетические показатели работы дозатора оказывает ширина рабочей лопасти. Результаты экспериментов показывают (Рис. 4.3), что при увеличении ширины рабочих лопастей в интервале 150...220 мм происходит незначительное снижение неравномерности и удельной мощности процесса дозирования с 4,3% до 4,2% и с 0,27 кВт-ч/т до 0,26 кВт-ч/т соответственно. При дальнейшем увеличении ширины рабочей лопасти до 250...300 мм наблюдается минимальная удельная мощность процесса дозирования Nyfl = 0,25 кВт-ч/т. При этом неравномерность дозирования составляет 4,1%.
Дальнейшее увеличение ширины рабочей лопасти от 300-400 мм приводит к возрастанию удельной мощности и неравномерности процесса дозирования. С целью выявления зависимости 5 = f(B), Nys = f(B), N = f(B), Q = f(B), используя экспериментальные данные, методом регрессионного анализа получили математические модели в виде уравнений регрессии: 8 = 5,8716 -0,0116 В + 0,00001917 В2, Nyfl = 0,517301 - 0,001912 В + 0,0000034144 В2, N=1,134-0,004184-В +0,000008077- В2, Q = 0,12 + 0,0136 В Высокий коэффициент корреляции равный 23,1; 114,5; 110,2; S67 соответственно показывает на сильную связь между рассматриваемыми параметрами данных моделей (приложение 2.3). Значимость коэффициентов уравнения проверяем по F-критерию, который значительно выше FTa6, что говорит о значительности регрессии. Таким образом, при дозировании зерновой дерти дозирующим устройством с шириной рабочей лопасти от 250 до 300 мм и частоте вращения цилиндра пц = 1,13 с"1 неравномерность дозирования корма соответствует зоотехническим требованиям.
