Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время животноводство России находится в сложной ситуации. Сокращение поголовья коров и ликвидация крупных животноводческих ферм в 90-х годах привели к развитию малых фермерских, крестьянских и личных подсобных хозяйств. По данным Л. П. Кормановского, в животноводстве насчитывается 20,4 тыс. таких хозяйств (20%> к общему числу ферм), производящих 57%> всей валовой продукции сельского хозяйства, в том числе молока более 50%, мяса - 55%.
Для обеспечения населения животноводческой продукцией необходимо увеличить ее количество, а это невозможно без повышения продуктивности животных за счет улучшения кормления, т. е. обеспечения животных сбалансированными кормами согласно рациону. Таким образом, вопрос повышения эффективности приготовления кормов на малых фермах является актуальным.
Важная роль в качественном приготовлении кормосмесей животным отводится специальным измельчителям и смесителям кормов, а также мобильным бункерным раздатчикам, поскольку они являются основными звеньями поточно-технологических линий приготовления и раздачи кормов.
Приготовление кормов по трудоемкости составляет 40% общих затрат труда по уходу за животными. Анализ существующей кормоприготовитель-ной техники показал, что серийно выпускаемые машины высокопроизводительны, металлоемки, энергоемки. Они неэффективны в хозяйствах с незначительным поголовьем скота, поскольку ориентированы на приготовление значительных объемов корма, а при небольших его объемах используются с низким коэффициентом полезного действия (// = 0,1-0,15), что экономически невыгодно.
Следовательно, вопрос разработки и создания новых энергосберегающих технологий и малогабаритных многофункциональных технических средств для приготовления и раздачи кормов на малых фермах является актуальным.
Исследования проводились по тематике НИР Ставропольского ГАУ в рамках государственной «Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2007 гг.»
Целью работы является повышение эффективности процесса приготовления кормовых смесей на малых фермах КРС путем совершенствования рабочих органов раздатчика-смесителя и обоснования его конструктивно-режимных и технологических параметров.
Объект исследований - технологический процесс приготовления кормов раздатчиком-смесителем с измельчающе-смешивающим рабочим органом шнекового типа.
Предмет исследований - аналитические и экспериментальные зависимости процессов измельчения и смешивания компонентов кормовой смеси измельчающе-смешивающим рабочим органом шнекового типа.
Методика исследований. Теоретические исследования по определению основных параметров раздатчика-смесителя выполнялись с использованием методов теоретической механики, аналитической геометрии и математического анализа.
Экспериментальные исследования проводились с целью проверки теоретических выводов, с использованием как классического метода проведения однофакторного эксперимента, так и теории многофакторного эксперимента.
Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований проводились методами математической статистики.
Рабочая гипотеза: использование шнековых рабочих органов позволит активизировать процесс смешивания за счет винтовой навивки, выполненной в противоположном направлении, которая создает перемещение слоев кормовых компонентов друг относительно друга в осевом направлении, а закрепленные по периметру винтовой поверхности ножевые сегменты позволят интенсифицировать процесс измельчения за счет возникающего относительного движения ножа, обеспечивающего перепиливающее действие микровыступами лезвия.
Научную новизну представляют:
конструктивно-технологическая схема раздатчика-смесителя кормов;
математическая модель процесса одновременного измельчения и смешивания, позволяющая определить конструктивно-режимные параметры раздатчика-смесителя, его производительность и мощность;
уравнения регрессии конструктивно-режимных параметров раздатчика-смесителя кормов.
Практическая значимость исследований заключается в обосновании конструктивно-режимных параметров раздатчика-смесителя для приготовления кормовых смесей.
Новизна технических решений подтверждена патентом на полезную модель № 67815 и патентом на изобретение №2331191.
Реализация результатов исследований. Опытный образец измельчителя-смесителя кормов прошел производственные испытания на линии приготовления и раздачи кормосмесей молочной фермы в ЗАО «Винсадское», с. Винсады Предгорного района Ставропольского края.
Технология приготовления и раздачи кормов с применением раздатчика-смесителя внедрена в ряде хозяйств Предгорного района Ставропольского края.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях СтГАУ (г. Ставрополь 2005-2008 г.); ВНИПТИМЭСХ (г. Зерноград, 2006 г.); на Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии, инновации, инвестиции» (г. Санкт-Петербург, 2006 г.), где отмечены серебряной медалью и дипломом II степени; на заседании конструкторско-технического совета ОАО «ГСКБ г. Пятигорск» в 2008 г.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в десяти научных работах, в том числе три в изданиях, рецензируемых ВАК РФ, получены патент на изобретение и патент на полезную модель. Общий объем публикации составляет 2,8 п. л., из них на долю автора приходится 1,4 п. л.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Работа изложена на 189 страницах машинописного текста, содержит 58 рисунков, 21 таблицу. Список использованных источников включает 246 наименований, в том числе 20 - на иностранных языках.
Похожие диссертации на Параметры раздатчика-смесителя кормов для малых ферм крупного рогатого скота
