Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современный уровень использования сапропеля на кормовые добавки
1.1. Сапропель - природный ресурс органо-минерального сырья для производства витаминно-кормовых добавок сельскохозяйственным животным 6
1.2. Существующие технологии производства кормовых добавок на основе сапропеля и характеристика конструктивно-технологических схем и рабочих процессов измельчителей и смесителей кормов 14
1.3. Предполагаемые рабочие органы смесителя-измельчителя витаминно-кормовой добавки и задачи исследования 29
Глава 2, Теоретическое обоснование процесса смешивания и измельчения витаминно-кормовой добавки и конструктивно-технологических параметров рабочих органов смесителя-измельчителя
2.1. Теоретическое обоснование технологического процесса приготовления витаминно-кормовой добавки смесителем-измельчителем . 50
2.2. Математическое моделирование процесса смешивания и измельчения витаминно-кормовой добавки и теоретический расчет мощности смесителя-измельчителя 59
2.3. Теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров рабочих органов смесителя-измельчителя 78
Глава 3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Изучение основных свойств витаминно-кормовой добавки 85
3.2. Описание конструкции экспериментальной установки 92
3.3. Определение давления сжатия шнеком и резания ножом витаминно-кормовой добавки в камере измельчения агрегата 95
3.4. Изучение влияния конструктивных параметров смесителя-измельчителя на основные показатели технологического процесса 99
Глава 4. Организация поточного производства витамин но-кормовой добавки и результаты экспериментальных исследований
4.1. Технология работ и комплекс машин для поточного производства и приготовления витамин но-кормовой добавки 107
4.2. Итоги изучения свойств витаминно-кормовой добавки, результаты исследования давления сжатия и резания в рабочей камере смесителя-измельчителя 111
4.3. Экспериментальная оценка воздействия выбранных факторов на выходные параметры технологического процесса 118
4.3.1. Влияние факторов на гранулометрический состав витаминно-кормовой добавки при ее смешивании и измельчении 118
4.3.2. Действие факторов на степень однородности добавки 121
4.3.3. Влияние факторов на мощность, необходимую для работы смесителя-измельчителя 125
4.3.4. Влияние факторов на производительность смесителя-измельчителя 129
Глава 5. Технико-экономическая эффективность производства витаминно-кормовой добавки на основе сапропеля, с использованием смесителя-измельчителя 132
Основные выводы 134
Список литературы 136
Приложение 156
- Сапропель - природный ресурс органо-минерального сырья для производства витаминно-кормовых добавок сельскохозяйственным животным
- Теоретическое обоснование технологического процесса приготовления витаминно-кормовой добавки смесителем-измельчителем
- Изучение основных свойств витаминно-кормовой добавки
- Технология работ и комплекс машин для поточного производства и приготовления витамин но-кормовой добавки
Введение к работе
Увеличение выпуска продукции животноводства является одной из главных задач, стоящих на данном этапе развития сельского хозяйства.
Решение этой задачи тесно связано с необходимостью улучшения рационов питания сельскохозяйственных животных.
Существующее состояние кормовой базы и дефицит специальных кормовых добавок, недостаточная оснащенность хозяйств средствами механизации или использование оборудования, имеющего сверхнормативный срок эксплуатации приводит к нарушению режимов содержания поголовья, снижению продуктивности.
Важным природным источником сырья для производства кормовых добавок могут служить сапропели, которые в больших объемах залегают в озерах Нечерноземной зоны Российской Федерации.
Сапропель содержит в доступных для животных формах окиси кальция, фосфора, оксиды железа, алюминия, марганца, кремния, различные микроэлементы, а также биологически активные вещества.
Одним из направлений использования сапропеля при производстве кормовых добавок является технология проращивания на нем зеленой растительной массы и скармливание этого продукта полностью в виде витаминно-минеральной подкормки к основному рациону питания животных. Растительный компонент такой витаминно-кормовой добавки содержит большое количество витаминов С и Е, а также придает продукту вкусовые характеристики.
Однако сдерживающими факторами в применении этого ценного двух-компонентного корма являются недостаточная изученность его основных свойств и низкий уровень научных разработок, направленных на совершенствование технологии производства витаминно-кормовой добавки, обеспечивающей соответствие качественных показателей процесса ее приготовления зоотехническим нормам.
Поэтому целью диссертационной работы является обоснование конструктивных и технологических параметров смесителя-измельчителя витаминно-кормовой добавки для повышения эффективности ее производства.
При написании диссертационной работы, автором, были проведены теоретические и экспериментальные исследования технологического процесса приготовления витаминно-кормовой добавки смесителем-измельчителем.
В основу теоретических методов изучения положено математическое моделирование (выбор пути построения модели, степень пригодности и соответствия объекту, проверка модели), методы теоретической механики, основы гидравлики, дифференциального и интегрального исчисления.
При проведении экспериментальных исследований использовались приемы вариационной статистики, а также метод группового учета аргументов. Для анализа рабочих характеристик смесителя-измельчителя выполнена серия опытов по методике многофакторного эксперимента. Обработка полученных данных осуществлялась с применением компьютерных программ.
По результатам исследования на защиту выносятся следующие положения:
Результаты изучения основных свойств витаминно-кормовой добавки.
Разработанная конструктивная схема смесителя-измельчителя витаминно-кормовой добавки.
Разработанная математическая модель движения сапропелерасти-тельной смеси в предлагаемом устройстве.
Теоретически обоснованные конструктивные параметры шнека, форма и расположение лопаток смешивания, угол заточки ножей и диаметр отверстий противорежущей решетки в смесителе-измельчителе.
Разработанная технологическая схема поточного производства витаминно-кормовой добавки с использованием смесителя-измельчителя.
Сапропель - природный ресурс органо-минерального сырья для производства витаминно-кормовых добавок сельскохозяйственным животным
Сапропель (от греческого sapros - гнилой и pelos — ил, грязь) - донные отложения пресноводных водоемов, образующиеся в результате биохимических, микробиологических и физико-механических процессов из остатков населяющих озеро животных и растительных организмов, а также приносимых водой и ветром органических и минеральных примесей /26, 30, 129, 171,217/.
Сапропели с позиций физикохимии являются полидисперсными многокомпонентными органом инеральными системами. В зависимости от природы образования и наличия органической части они могут приближаться к гетерогенным системам с ярко выраженным разделом фаз. Сложность состава сапропелей характеризуется наличием в их объеме органической, минеральной и водной составляющей.
Внешне сапропель имеет вид однородной желеобразной массы, консистенция которой в верхних слоях приближается к сметанообразной, а в нижних, более плотных, может иметь несущую способность. Отличительные признаки сапропеля — коллоидная структура и высокое влагонасыщение в естественном состоянии/90, 174, 183/.
На консистенцию и цвет сапропеля оказывают значительное влияние минеральные примеси, присутствующие нередко в значительном количестве и придающие ему характер глинистых, песчаных, известковых и других образований/102, 193/.
Соотношение органической и минеральной части сапропеля определяется в зависимости от богатства водоема элементами пищи растений и животных, а также от топографических и почвенных условий его водосбора. Все это также влияет на механический состав сапропеля и его важную характеристику — дисперсность.
Дисперсность имеет существенное практическое значение при механизированной разработке и использовании сапропеля в сельском хозяйстве. Значительное содержание грубых песчаных фракций приводит к сравнительно быстрому износу рабочих органов, поэтому глинистые и известковые сапропели с более тонким механическим составом в этом отношении более благоприятны.
Большинство сапропелей содержит мало фракций более 250 мкм, то есть они, в основном, тонкодисперсны. Фракции гранулометрического состава сапропелей содержат от 3 до 1 мм неразложившиеся растительные остатки, от 1 до 0,01 мм органические отложения и физический песок, меньше 0,01 мм неразложившиеся органические отложения и физическую глину.
При разработке сапропелевых отложений, производстве кормовых добавок, в целях снижения износа рабочих органов содержание частиц размером от 1 до 2 мм не должно превышать более 10 %, а меньше 1 мм должно быть не менее 90%/134/.
Естественная влажность сапропелевых отложений зависит от глубины залегания слоя и находится в пределах 84...96 %, средняя статистическая влажность составляет 88,4 % П6, 117, 175/.
При влажности выше 90 % сапропель теряет всякую несущую способность и переходит в жидкое состояние, а при влажности близкой к 40 % он становится твердым веществом, плохо размокающим в воде, способным выдержи-вать нагрузки до 125 кг/см . При промораживании сапропель приобретает рыхлость, при этом после оттаивания утраченные свойства не восстанавливаются. Сапропель имеет хорошую пластичность, мягкость, вязкость, адсорбционные свойства, способен оказывать коррозионно-абразивное воздействие, так как состоит из органических и минеральных включений, причем в последнем содержание такого абразивного элемента как S1O2 может достигать 30 % по массе.
Свойства адгезии также характерны для сапропеля и зависят от его влажности. Прилипание сапропеля связано с наличием рыхлое вязан ной влаги с малым энергетическим уровнем /20, 21, 67/.
Окраска сапропелей очень разнообразна. Цвет имеет большое значение при оценке сапропеля, так как указывает на наличие органических и неорганических веществ: зеленоватый — хлорофилла, розовый - каротина, голубоватый — вивианита, черный быстро темнеющий на воздухе - восстановленного железа, сероватый - примесей извести /59/.
Плотность сапропеля естественной влажности равна р с= 1050 кг/м , при вязкости ї] с= 1,5-10" Па-с и напряжении сдвига т с= 1,8 Па/5/.
Масса сапропеля зависит от его зольности, с уменьшением влажности масса растет за счет увеличения его плотности /194/.
По зольности сапропели подразделяются на: малозольные до 30 % золы; среднезольные - 30-50 % золы; повышенно-зольные - 50-70 % золы; высокозольные - 70-85 % золы.
При содержании золы более 85 %, сапропелевые отложения называются илом. Величина и состав золообразующих компонентов обусловлены особенностью их формирования, накопления и зависят от условий питания, химического состава питающих водоем вод, проникновению минеральных веществ с речными наносами, в результате эрозионных процессов, от биохимических процессов, а также от влияния антропогенного фактора /55, 73, 213, 216/.
Основными компонентами золы сапропеля являются окиси кремния, магния, железа, алюминия, марганца, фосфора, натрия, углекислый кальций, а так 10 же различные микроэлементы /32, 58, 91, 106, 108, 123, 153/. При этом содержание микроэлементов сильно варьирует. Количество Са, Mo, Со, Pb, As, Sn фиксируется в основном в пределах от 0 до 10 мг/кг сухого вещества; Ni, Си — 5...50; Сг - до 100; Zn - до 200; Мп - до 2000...3000 мг/кг сухого вещества. Наибольшие концентрации у высокозольных сапропелей /16/.
Содержание органического вещества в сапропеле составляет не менее 15 % на сухое вещество. Органическая часть сапропеля состоит из аморфного детрита и остатков водорослей, животных и высших растений. В органическом веществе битумы составляют 5... 17 %, углеводы 25...40 %, сапропелевые кислоты 15...40 %, негидролизируемый остаток4...20 % /122/.
В минеральном составе сапропеля первое место, как правило, принадлежит кремнию, содержание которого достигает 70...80 % в пересчете на SiCV Однако, нередки случаи, когда основу минеральной части составляют карбонаты кальция, содержащие до 50 % и более СаС03 в подвижной форме /17, 152/. Фосфор встречается в виде фосфорнокислой закиси железа (вивианита), рассеянного в массе сапропеля, и в форме различных соединений с органическим веществом.
Теоретическое обоснование технологического процесса приготовления витаминно-кормовой добавки смесителем-измельчителем
Смеситель-измельчитель витаминно-кормовой добавки является сложной технической системой (ТС), обеспечивающей выполнение следующих операций технологического процесса: разрушение пласта добавки, смешивание и измельчение ее составляющих, выравнивание корма по гранулометрическому составу и степени однородности. Поэтому анализ функций данного агрегата выполняем по следующему алгоритму /70, 72, 145, 199, 208, 209/.
Разделение на элементы (модули) первого и второго уровней для конструкции смесителя-измельчителя витаминно-кормовой добавки Первоначально определяем главные функции рассматриваемого смесителя-измельчителя, это будет верхний уровень иерархической структуры. После определения главных функций устанавливаются функциональные элементы, обеспечивающие их выполнение, которые в свою очередь, образуют первый иерархический уровень.
Далее каждый функциональный элемент первого уровня рассматривается как самостоятельная ТС, что позволяет выделить конструктивные элементы второго уровня, обеспечивающие функционирование элементов первого уровня. Аналогично проводится разделение на функциональные элементы третьего и последующих уровней. Глубина разделения технической системы определяется в данном случае характером и требованиями решаемой задачи.
Объекты, на которые направлено действие рассматриваемой ТС, посредством ее элементов обозначены через Vjj і = 1, 2..J, причем объекты Vj совпадают с компонентой G в описании функции F по формуле (2.1).
Она представляют собой граф функционального взаимодействия элементов ТС и объектов. Вершинами графа функционального взаимодействия являются функциональные элементы и объекты. Вершины - функциональные элементы расположены в графе в иерархической последовательности. В верхнем горизонтальном ряду находятся элементы - вершины, относящиеся к первому иерархическому уровню, во втором ряду элементы — вершины второго уровня. Конструктивная взаимосвязь между элементами показана на графе штриховыми линиями.
Функциональная структура смесителя-измельчителя витаминно-кормовой добавки в виде графа (обозначение элементов и их функций соответствует указанным в табл. 2.1) При проведении функционального анализа смесителя-измельчителя и разработке его функциональной структуры, для обоснования применения рабочих органов ввели условное разделение на зоны загрузки и транспортирования, смешивания и транспортирования, уплотнения и транспортирования, выгрузки и зоны измельчения. При этом рассмотрено поведение витаминно-кормовой добавки в каждой зоне и влияние рабочих элементов агрегата на выбранные объекты исследования. Проведенный функциональный анализ смесителя-измельчителя позволил теоретически обосновать основные операции технологического процесса приготовления витаминно-кормовой добавки и рабочие органы, необходимые для их выполнения.
Для теоретического обоснования рациональных параметров рабочих органов смесителя-измельчителя и определения эффективности его использования необходимо представить технологический процесс смешивания и измельчения витаминно-кормовой добавки в виде теоретических зависимостей конструктивных параметров агрегата и режимов его работы от свойств сапропелера-стительного материала. Математическое моделирование процесса приготовления витаминно-кормовой добавки позволит оценить работу предлагаемого устройства с помощью выбранных критериев.
Основными показателями эффективности использования машин являются затраты мощности и производительность.
В нашем случае мощность на привод смесителя-измельчителя будет складываться из составляющих на транспортирование сапропелерастительного материала, смешивание компонентов витаминно-кормовой добавки, уплотнение и на измельчение ее.
Производительность будет зависеть от скорости выхода продукта через противорежущую часть агрегата, то есть необходимо будет учесть скорость вращения шнека, его конструкцию и параметры противорежущей решетки смесителя-измельчителя.
Домножая выражение (2.4) на парциальную плотность р,- и суммируя по всем компонентам смеси, получим на основании равенств (2,2) и (2.3) следующую формулу: р у = У х pr + рії, (2.5) где / -J) I Равенство (2.5) сводит задачу о движении смеси к определению плотности относительного импульса смеси р к . В работе /134/ получены уравнения для винтового движения сапропеля относительно ступицы шнекового насоса. Рассматривая растительные фракции в сапропеле, как вязко-упругие пластичные квазижидкости, подобные сапропелю, обобщим эти уравнения. Тогда для каждой компоненты, с учетом горизонтальной работы шнека и сил взаимодействия между различными компонентами они примут следующий вид: - p((u!z fctg2a/r = - dPjdr + p;g cosip + рр)гг -2pi(ouizctga+ fijr, (2.6) ftdu.Jdt = -ptgsinV - dPjrdq) + + d{rni{ujr - dujdr)ctga)/rdr + У f , (2.7) p dujdt) = -dPjdZ + Э(г//. dujdr)lrdr + J fijz, (2.8) где м, = 0; ui(py uh соответственно радиальная, азимутальная и осевая проекции относительной скорости / - го компонента в цилиндрической системе координат (рис. 2.3), связанной с вращающимся по часовой стрелке шнеком. ctga = 2rrR2/T; R2 - радиус шнека, Т - шаг винтовой поверхности. Z - длина шнекового питателя, г - расстояние от геометрической оси шнека до некоторой точки внутри смеси. f i - парциальное давление / - го компонента смеси, g - ускорение свободного падения. ip = (Ot + gp; ftj - угловая скорость вращения ступицы, t- текущий момент времени, р - угловая координата точки во вращающейся со ступицей цилиндрической системе координат. fijr fii ?- fijz - радиальная, азимутальная и осевая составляющие плотности силы взаимодействия двух компонент сапропелерастительной смеси. Vi =г1іп +ТІО/ І - локальная вязкость і-го компонента; 7,-п - парциальная пластическая вязкость / - го компонента смеси, т,0 - напряжение сдвига і - го компонента. А/ " \(uiz/r-duiz/drYct82a + (duiz/dr)2r - генкиан винтового дви жения компонента. а) б) Рис. 2.3. Треугольник скоростей при винтовом движении смеси (а) и движение компонента смеси в цилиндрической системе координат (б) Суммируя уравнения (2.6)-(2.8) по всем компонентам смеси и учитывая, что для сил взаимодействия /і}- — — fi}, а смоченные и связанные сапропелем растительные фракции имеют практически одинаковые скорости, получим при горизонтальном положении шнека для проекции относительной скорости смеси, следующие уравнения: pu2zctg2alr = - дР/дг + pg cosip + pco2r -2pcouzctga, (2.9) pdUyjdt = -pg simp - dP/rdq) + + d(rrj(uz/r - duz/dr)ctga)/rdr, pdujBt = -дР/dZ + d{rt)dujdr)/rdr, (2.11) p = VF где / - давление сапропелерастительнои смеси. Выражение для локальной вязкости смеси тогда запишется в виде: ?-fo„+ToM (2.12) где п А п - пластическая вязкость смеси, 7о Х о- напряжение сдвига смеси. Мы полагаем, что смесь совершает винтовое движение относительно ступицы, В этом случае: и = -uzctga, rd p = -dZctga, ur = 0, divu = dUyjrdq) + duz/dZ = 2duz/dZ = 0, 2ЛЗ) A = {{ujr - duz/drfctg2a + {dujdrf) t (2.14) rJliz =( +4lh)uz =Ar2/2 + B. (2.15) Опыт показывает, что сапропелерастительная смесь не налипает на ступицу.
При транспортировании сапропелерастительной массы шнеком одновременно происходит и перемешивание им составляющих продукта. Поэтому затраты мощности на перемещение шнеком материала включают в себя и мощность на смешивание им компонентов добавки.
Нам необходимо определить мощность на перемешивание растительных включений и сапропеля вращающимися лопатками, учитывая конструктивные параметры этих рабочих органов и расположение их на вале агрегата.
Анализ литературных источников /7, 8, 11, 185/ и собственные наблюдения показывают, что наиболее рационально использовать прямоугольные лопатки, которые можно устанавливать под любым углом к радиальной плоско 70 сти, в зависимости от физико-механических свойств составляющих смешивания.
Изучение основных свойств витаминно-кормовой добавки
Для оценки возможностей использования витаминно-кормовой добавки в системах выращивания и откорма животных, необходимо изучить основные характеристики ее компонентов.
Доказано, что основные свойства сапропеля зависят от вида озера, комплекса физико-химических и биологических процессов, происходящих в водоемах/5, 80, 135/.
Выбор водоема и глубины добычи сапропеля является определяющим условием пригодности сырья, при этом его физико-механические характеристики существенно влияют на технологический процесс производства добавки.
Изучение физико-механических свойств сапропеля, отбор проб из залежи проводили в соответствии с методическими указаниями /121/. Использовали герметичный пробоотборник (рис. 3.1), который открывали на глубине добычи, установленной при послойной разработке сапропеля. Отобранные пробы для лабораторных анализов упаковывали в герметическую тару, хранили и подготавливали для опытов в соответствии с ГОСТом 17644-72.
Аналитическую и исследовательскую работу выполняли в лабораториях кафедр общего земледелия и агрохимии, автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин, эксплуатации и ремонта машинно-тракторного парка, проблемной лаборатории лугового кормопроизводства ВГСХА, в Великолукской проектио-изыскательной станции.
Зольность и содержание органического вещества находили методом, который основан на определении потери массы сапропеля после его прокалива 87 ния при температуре 500±25 С /43, 121/. Остаток после прокаливания рассчитывали как разность массы тигля с навеской и массы пустого тигля, с точностью до 0,01 г.
Дисперсность сапропеля определяли ситовым методом, с применением сит 3; 2; 1; 0,5; 0,25 мм и методом пипетки для выделения фракций меньше 0,25 мм /123/. Отношение суммы фракций более 0,25 мм к сумме фракций меньше 0,05 мм, выражали через показатель дисперсности.
Физико-механические свойства сапропеля являются фактором, определяющим его классификационную принадлежность.
Разновидность сапропеля определяли по цвету остатка после прокаливания пробы при температуре 500 + 25 С и по характеру его вскипания от прибавления соляной кислоты /121/.
Для определения потенциала проращивания зерна на сапропеле и влияния витаминно-кормовой добавки на сельскохозяйственных животных изучали химические показатели.
Основными компонентами золы сапропеля являются окиси кальция, фосфора, железа, алюминия, серы и кремния. Поэтому оценку пригодности и эффективности кормового материала невозможно обосновать, без учета содержание этих элементов в продукте. Кроме того, от показателей кислотности (рН) и содержания азота зависит интенсивность роста зеленой растительной массы на сапропеле.
При определении содержания перечисленных компонентов в сапропелевом материале использовали существующие методы химического анализа.
Содержание кальция в виде оксида определяли согласно ГОСТа 26570-85 /48/, методом основанным на определении эквивалентной точки при титрировании, с использованием металл-индикаторов после мокрого озоления навески. Содержание фосфора в виде окисла находили по ГОСТу 26657-85 /49/.
Суть метода заключается в фото колориметрическом анализе комплексных соединений после сухого озоления. Состав компонентов в виде оксидов железа, алюминия, серы и кремния устанавливали по существующим методикам/4, 162/. Обменную кислотность (рН солевой суспензии) определяли в соответствии с ГОСТом 11623-89 /44/. Определение общего азота проводили методом сжигания органического вещества концентрированной серной кислотой /161/. Нужное количество и правильное соотношение биоэнергетических и питательных веществ в сапропеле а, следовательно, и в витаминно-кормовой добавке необходимо для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных/40, 78, 154, 181, 182, 184/.
Содержание сырой клетчатки определяли по ГОСТу 13496.2-84. Суть метода состоит в обработке анализируемого образца сапропеля 80 % уксусной кислотой и концентрированной азотной с последующим взвешиванием сухого остатка, полученного при температуре 105 С /45/.
Содержание сырого протеина находили в соответствии с ГОСТом 13496.4-84 /46/. Определение происходит из-за способности органических соединений при нагревании их с концентрированной серной кислотой окисляться/4, 162/.
Количество сырого жира в составе сапропеля находили согласно ГОСТу 13496.15-85 /47/. Суть метода состоит в изменении величины потери массы абсолютно сухой навески сапропеля после обработки ее серным эфиром.
Содержание безазотистых экстрактивных веществ определяли путем вычитания из ста процентов количества воды, сырого протеина, сырой клетчатки, сырого жира и сырой золы, взятых из данных химического анализа /161/.
С помощью метода определения обменной энергии корма по данным химического анализа /124/ находили энергетическую ценность сапропеля. Содержание валовой энергии определяли на основании результатов химического анализа, по сумме энергии органических веществ и соответствующих им энергетических коэффициентов (табл. 3.1). ВЭ = сПрхк1+сЖхк2+сКлхкЗ+сБЭВхк4, (3.2) где ВЭ - валовая энергия сапропеля, МДж; сПр - содержание сырого протеина, г; сЖ - количество сырого жира, г; сКл - содержание сырой клетчатки, г; сБЭВ — количество сырых безазотистых экстрактивных веществ, г; к1, к2, кЗ, к4 - энергетические коэффициенты.
Технология работ и комплекс машин для поточного производства и приготовления витамин но-кормовой добавки
В целях интенсификации выпуска продукции животноводства, при поточном производстве витаминно-кормовой добавки, важно обеспечить комплексную механизацию всех технологических процессов.
Проведенные исследования позволили выделить два механизированных комплекса машин. 1. Подготовительный - связанный с работами по разработке сапропеля естественной влажности и требуемого качества, доставке его к месту хранения. 2. Основной - обеспечивающий выполнение работ по приготовлению и скармливанию витаминно-кормовой добавки. Для приготовления данной добавки необходимо выполнение системы операций: по посеву, выращиванию, смешиванию и измельчению, доставке приготовленного сапропелерастительного продукта к месту поедания его животными. Комплекс необходимых машин выбирали исходя из критерия минимальных приведенных затрат, а также с учетом следующих условий /75, 105/: - максимально возможной загрузки машин; - непрерывности технологического цикла. При этом учитывали, что работы будут производиться агрегатами, имеющимися в хозяйстве и предлагаемым смесителем-измельчителем (табл. 4.1). Технологические операции разработки и использования сапропеля, при производстве витаминно-кормовой добавки представлены нарис. Добычу сапропеля и подачу его в транспортное средство. 1. Транспортировку сапропеля. 2. Разгрузку сапропеля в бункер-накопитель. 3. Перемешивание сапропеля и семян ячменя смесителем-измельчителем, при выходе данного продукта без измельчения. 4. Проращивание зеленой растительной массы на сапропеле. 5. Смешивание и измельчение выращенной витаминно-кормовой добавки и доставку ее к месту скармливания.
Изучение характера и особенностей работ по использованию сапропелевых кормовых добавок /5/, позволило сформулировать практические рекомендации, на которые должна быть ориентирована организация данного производственного процесса.
Разработку сапропеля производили при помощи установки У PC в соответствии с материалами поисково-разведочных работ и научным обоснованием параметров залежи для послойной добычи на кормовые добавки.
В процессе поточного производства кормовой добавки, сапропель из залежи скреперующезаборным устройством, опущенным на расчетную глубину для послойной разработки, перемещали в бункер. После чего подавали его на берег в транспортное средство.
Трактором Т-150К с агрегатом МЖТ-10 перевозили сапропель естественной влажности в кормоцех свиноводческого комплекса и выгружали его в бункер-накопитель.
Шнековыми транспортерами подавали из бункера-накопителя сапропель и семена ячменя в смеситель-измельчитель, где происходило перемешивание компонентов и выход без измельчения данного материала, через предусмотренную заслонку в корпусе устройства. Подача составляющих смешивания была равномерной.
Далее происходило проращивание зеленой растительной массы на сапропеле. Регулярно осуществляли полив, температура воздуха в помещении поддерживалась постоянной (23...25С), для увеличения светового дня использовали лампы дневного света.
Выращенная зеленая растительная масса и сапропель, связанные между собой корневой системой, затем перемешивались и измельчались смесителем-измельчителем, причем выход данного продукта осуществлялся через противо-режущую решетку устройства, с выравниванием по гранулометрическому составу.
Приготовленный продукт перемещали в бункер дозатора раздатчика кормов РКС-3000, после чего он поедался животными.
Таким образом, предложенная технология и комплекс машин для приготовления витаминно-кормовой добавки обеспечивают непрерывный цикл выполнения работ, с одновременным повышением качества продукта. Решается задача приближения зимнего рациона кормления животных к летнему.
Использование смесителя-измельчителя в линиях приготовления кормовых смесей для сельскохозяйственных животных, позволит избежать затрат на дополнительное оборудование хозяйства, а также снизить затраты на обслуживание и эксплуатацию машин.
Витаминно-кормовая добавка, исследуемая нами, представляет собой сложный многокомпонентный продукт. Основными составляющими добавки являются сапропель и растительная часть, причем соотношение их, по массе следующее: 70 % - сапропель и 30 % - растительные включения.
Сапропель относится к смешанному типу. Данный кормовой материал можно использовать в качестве основы для проращивания зеленой растительной массы, все его физико-механические характеристики соответствуют предъявляемым зоотехническим требованиям и условиям по разработке этого сырья /134, 150/.
Химические свойства сапропелевой составляющей витаминно-кормовой добавки являются оценочным критерием влияния данного продукта на животных и потенциала проращивания зерна на сапропеле/50, 58, 104, 127, 139, 155/.
