Введение к работе
Актуальность проблемы. Создание прочной кормовой базы является
главным условием развития животноводства, в связи с чем разработка
технологических процессов кормопроизводства и технических средств их
обеспечения является актуальной проблемой при производстве
животноводческой продукции. Диссертационная работа направлена на
повышение эффективности и разработку новых технических средств и
технологий измельчения кормов, основанных на принципах
энергосбережения, ликвидации ручного труда и повышения пропускной способности.
Выпускаемые отечественной промышленностью машины и
оборудование для кормопрнготовления не отвечают в полной мере требованиям поточного производства. Основным препятствием на пути широкого применения кормоприготовительных машин является их невысокая пропускная способность, высокие удельные энергозатраты, низкая надежность и качество работы.
В кормовом балансе страны значительную роль играет солома, которой ежегодно скармливается животным 80... 100 млн.т при общем ее производстве свыше 200 млн.т. Для механизации обработки раздачи и лучшей поедаемости солому необходимо измельчать.
Для среднегодового производства комбикормов страны в количестве 110 млн.т только на измельчение зерна и приготовление смесей требуется затратить около 5 млрд.кВт. ч электроэнергии.
Отсюда вытекает актуальность создания энергосберегающих технологий и технических средств для измельчения кормов. Поэтому проблема теоретического обоснования разработки, исследования и использования в производстве энергоресурсосберегающих технических средств и технологий измельчения кормов является актуальной и имеет важное народохозяйственное значение.
Цель исследования .Разработка, исследование и оптимизация параметров рабочего процесса прогрессивных технических средств и технологических линий измельчения кормов с минимальными энергетическими, трудовыми и материальными затратами.
Научную новизну работы составляют:
-усовершенствование и уточнение методов изучения кормоизмельчающих машин и технологических линий измельчения кормов с целью оптимизации параметров рабочих органов и режимов работы на основе теории планирования эксперимента, позволяющих в условиях реальной эксплуатации при наличии неуправляемых и контролируемых факторов использовать активно-пассивные планы эксперимента с ортогональным преобразованием Грама-Шмидта;
-разработка основ теории оптимального построения многоступенчатых схем измельчителей и технологий многоступенчатого измельчения с использованием "дискретного принципа максимума Понтрягина и получение количественных, соотношений для расчета оптимальных значений режимов работы отдельных ступеней;
-разработка новых энергосберегающих конструкций измельчителей грубых кормов, позволяющих механизировать технологический процесс без затрат ручного труда и перерабатывать их в рассыпном и уплотненном видах и с повышенной влажностью;
-разработка высокоэффективных дробилок открытого типа с сепаратором и сепараторов для измельчения зерна и приготовления гранулированных крупок для животных;
-разработка и уточнение методов совместного применения теории подобия и анализа размерностей с теорией планирования эксперимента при изучении рабочих процессов измельчителей кормов;
-31 авторское свидетельство и 3 патента РФ.
Практическая ценность и реализация результатов исследований.
Исследования позволили наметить пути повышения эффективности процесса и технических средств измельчения кормов, отличающихся высоким качеством выполнения технологического процесса и низкими удельными энергозатратами.
Научные положения и рекомендации позволяют на стадии проектирования оборудования рассчитать оптимальные параметры, режимы работы измельчителей грубых, зерновых и гранулированных кормов.
Научно-техническая продукция, созданная при' выполнении диссертационной работы, доведена до состояния, пригодного для широкого практического использования.
Результаты исследований линии измельчения соломы ЛИС-3, массоизмерителя потока кормов, реактора-смесителя соломы с щелочью, модернизированного двухроторного бункерного измельчителя грубых кормов, измельчителя грубых кормов с горизонтльной осью вращения бункера и др. переданы в ГЭКИ по машинам для переработки травы и соломы (г.Вильнюс) и применены при доработке линии ЛИС-3, а устройство для термохимической обработки соломы (a.c.N 1068091) использовано в пяти комплектах оборудования ООЩ-2.
Внедрены в народное хозяйство изобретения: "Дробилка для кормов" (a.c.N906606), "Дробилка для кормов" (a.c.N982791). Изобретение "Молотковая дробилка" (a.c.N 1381793) внедрено в технической документации на измельчитель грубых кормов. По данной документации в 1987...88 г.г. Слободской ремонтно-механический завод (Кировская область) изготовил 229 измельчителей. Агропромышленный комитет Ярославской области изготовил 27 этих измельчителей.
Результаты исследований используются при выполнении научно-исследовательских работ в учебном процессе сельскохозяйственных вузов страны, нашли отражение в двух учебных пособиях по механизации животноводства, одобренных Главным управлением высших учебных заведений Минсельхозпрода РФ.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и
обсуждались, начиная с 1966 года, на научных конференциях Санкт-
Петербургского государственного аграрного университета, Кировского
сельскохозяйственного института, на Ш-ей и IV-ой конференциях
ВАСХНИЛ по методам оптимального проектирования и организации
сельскохозяйственных производственных процессов и операций (Москва,
1967 и 1968 г.г.), на 14-ой очередной памяти анадемика В.П.Горячкина
конференции ВАСХНИЛ по земледельческой механике (Москва, 1968 г.),
на научной конференции Вологодского молочного института (Вологда,
1967 г.), на 5-ой конференции Литовского НИИМЭСХа (Раудондварис,
1967 г.), научно-технических советах Минсельхоза РФ, Кировского
областного Департамента сельского хозяйства и НИИСХ Северо-Востока
НПО "Луч", Головного экспериментально-конструкторского института
по машинам для переработки травы и соломы (ГЭКИ, г.Вильнюс), а также
на научно-технических конференциях "Проблемы и пути
индустриализации полнорационных и брикетированных кормов" (г.Вильнюс, 1979 г.) и "Проблемы разработки технологии и оборудования индустриального кормопроизводства" (г.Вильнюс, 1981 г.). Разработки, выполненные под руководством и непосредственным участием автора, отмечены Серебряной медалью ВВЦ (1989 г.).
Публикации. По теме исследований опубликовано 96 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и общих выводов и приложений. При общем объеме 445 стр. включает 221 стр. текста, 76 рисунков, 37 таблиц. Список литературы включает 319 наименований, из них 15 на иностранных языках. В приложениях приведено 48 рисунков и 8 таблиц по данным теоретических и экспериментальных исследований, программы для обработки на ПЭВМ, документы, отражающие уровень практического использования результатов исследований, копни авторских свидетельств и патентов.
