Введение к работе
Актуальность темы. В структуре себестоимости производства мяса, молока и других продуктов животноводства корма составляют более 60 %. Однако эффективность их использования во многом зависит от подготовки к скармливанию. Одним из способов, позволяющих полнее использовать питательные вещества кормов, является их измельчение перед скармливанием. Таким образом, разработка новых высокопроизводительных кормоиз-мельчающих машин, а также повышение эффективности функционирования существующих является одной из'основных задач механизации животноводства.
Процесс приготовления кормов сопровождается значительными затратами энергии. Совершенно очевидно, что даже незначительное снижение энергозатрат на измельчение кормов дает огромный народнохозяйственный эффект.
В настоящее время наиболее распространенными машинами, использующимися в сельскохозяйственном производстве для измельчения кормов, являются универсальные кормодробилки (КДУ-2, ДКМ-5 и др.). Однако, данным устройствам свойственны следующие недостатки: процесс измельчения осуществляется по закрытому типу. Использование перфорированной поверхности по периметру ротора не позволяет своевременно отводить готовый продукт, вследствие низкой пропускной способности решета, а наличие циркулирующей нагрузки в дробильной камере увеличивает энергозатраты. Кроме того, низкая надежность решетных дробилок, а также отсутствие бесступенчатого регулирования степени измельчения приводит к увеличению затрат времени на техническое обслуживание и снижению эффективности использования данных машин в кормоприготовлении.
Таким образом, немаловажное значение получает разработка и внедрение в производство энергосберегающего технического средства - безрешетной дробилки кормов открытого типа.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого (тема 01.02.01. с РАСХН, номер государственной регистрации №01970007280).
Цель исследований. Совершенствование конструктивно-технологических, параметров безрешетной молотковой дробилки открытого типа, обеспечивающей измельчение зерна и грубых кормов в муку при минимальных энергозатратах с качеством, соответствующим зоотехническим требованиям для всех видов сельскохозяйственных животных.
Объект исследования. Дробилка зерна и грубых кормов с питателем шнекового типа.
Научная новизна. Предложено устройство для измельчения кормов, рабочий процесс в котором организован по открытому типу (решение ФИПС о выдаче свидетельства на полезную модель № 2000121772/20).
В результате теоретических исследований питателя грубых кормов получено дифференциальное уравнение движения частицы по винтовой линии на конусе, решение которого реализовано в численный алгоритм для персонального компьютера, позволяющее определять оптимальные режимы работы питателя и конструктивные параметры. Получены математические модели, описывающие процесс перемещения материала в питателе грубых кормов шнекового типа.
Получены математические модели рабочего процесса дробилки при измельчении зерна и грубых кормов в муку, позволяющие определять оптимальные конструктивно-технологические параметры.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработана безрешетная дробилка кормов открытого типа, технологический процесс в которой может быть организован как по принципу измельчения зерна, так и грубых кормов в муку. Опытный образец безрешетной дробилки установлен в технологической линии приготовления кормов Кировской лугобо-лотной опытной станции Всероссийского научно - исследовательского института кормов им. В.Р. Вильямса.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях НИИСХ Северо-Востока им. Н.В.Рудницкого (1999 г.), Вятской ГСХА (2000 г.) и ВНИИМЖ (2000 г.).
По материалам исследований опубликовано 4 научных статьи и получено положительное решение о выдаче свидетельства на полезную модель.
Защищаемые положения:
конструктивно-технологическая схема дробилки кормов открытого типа;
теоретические предпосылки к оптимизации параметров питателя грубых кормов безрешетной дробилки открытого типа;
математические модели процесса перемещения материала в питателе грубых кормов и работы дробилки при измельчении зерна и грубых кормов и их оптимальные конструктивно-технологические параметры;
результаты производственной проверки дробилки кормов и ее энергетическая эффективность.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 160 страниц, 40 рисунков, 28 таблиц и 7 приложений.