Введение к работе
Актуальность таим. Одних пз важнейшее условий повыаення проду-к^каксста хивоткых, уввличчнкя производства продукция живоїноводєт-sa и «сосания во еобестоимости является полноценное кормление, которой предусматривает нвдачу гсмотньы пэлкорацяонкых многокоыпонэ-нтшг кормових -смесей в соответствии s ях фа5яологитаскы.;и потребностями. Однако задача завотяку кормовые cucoeii - основное, но недостаточное услозае повиаекия эффективности кормления яизотиых. Необходимо, чтобы шпзотиоз получало пцгатеяьныз Божества в количестве, обусловленном потребностью организма, исследованиями установлено» tjro-кордовой.рацион расходуется эффективно только тогда, 'корда ок сбалансирован по питательным веществам, а количество корхз иаадому етзот.чому выдается в строгом соответствии с зоотехнической нормой. При видеть корш в кояпчевтве меньшем, чзм установлено нормой, снижается продуктивность окота,- а при ьцдачв его больие нор-ми, кори теряется вследзтвнв ого неполного поедания н плохой уьзо-пемооти нзлшкоб кормов,, поетуяишях в организм. В связи с этап іаеть корма бзецэльно пропадает, так как не оплачивается продукцией; Такім образом, для получения' максимального количества продукции при оптимальном расходе кормов необходимы технические средства, которые бы позволяли готовить качественные кормовые смеси и ввдавать иг животным - в соответствии с заданной нормой. Однако применяемые в настоящее время машины и оборудование, входящие в состав ПТЛ приготовления и раздачи кормовых смесей, не позволяет готовить кормовые смеси с высокой однородностью и выданать их в соответствии с зоотехнической кормой,-ilo данным исследований однородность смеси, приготавливаемой с помоцьа оборудования К0РК-І5, ЕЦК-5 и РС1І-І0, составляет 70-752, а погрешность дозирования раздатчиками - 20-252 я более. Кроме этого, из-за малой плотности кормовой смеси бункерные раздатчики кормов кмезэ? яязкуя грузовместимость, что связано с увеличением числа рейсов раздавила маши.
Следовательно, снидение затрат труда и средств при одновременном повшении качественных показателей работы машин и оборудования в данных ПТЛ является задачей актуальной.
Цель исследования - повышение эффективности работы поточной технологической линии приготовления и раздачи кормозв путем обоснования рационального способа заполнения бункеров раздатчиков ко-
рівов и параметров раслродедителя-удлотнстелл.
OfeeKTf.T ксследозанп.?. ТелнологичесЕко процессы послойного саподнеккя бункера раздахсзіа коркоы к нориоькзлі ісоїяіонепгаїлі с одновременны;.: кг уплотнением к расиродзлоггіги.
Обдая «столкла каслековяшй. Теоретические ксоледовашія выполнялись с нсаользовангсм їізтодов катеыатяки и теоретической мг-ханики. Эксперйцкггалышс пселздовакня проводились ка основе частных s: обіцих ь:гтсдшів a -ганге суцествуспрпс' ГОСТов. Результати эк-. сперкзгента обрабатывались иегодака математической статистики.
Наухдіак кавкзка. На основашш анализа '"суцестпувцих способов и т<. ашзгесіасс средств определено перспективное направление в со-' гдшясг распредалителей-уплогіаігелей, обеспечквавцих повышение э-феїтівпостн работы ДТЯ.приготовления и раздает кормовых caeaetl КРС.
Б результате теоретические исследований впервые получени ана-
лптглзекко зависимости по определенна степени уплотнения корма в
бункере раздатчика, коиструктішяо-ретікшшс параметров' распредели-
теля-ушютштгля, его производительности и иоцшеаи, затра«г.шае-
аоЯ на процесс заполнения бункера. ' .
Эг.еперзкзцтально установлена Еавіянаюстн оценочных показателей от паракэтроз а рекимов работы распределителя-уплотнителя. Определены оптимальные параметры устройства.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Результаты исследований яилявтея основой для совершенствования известных к создания новіле гехкігссских средств,, обеспечивающих равномерное послойное заполнение бункеров раадахсгасов с одновре-иешйвл уплотнением коркового материала.
Результаты исследований когуг бить попользованы проектным» и конструкторскими организациями при создании ившші данного типа.
На основе проведенные исследований обоснован способ равномерного послойного -заполнения буккерных раздатчиков с одновременный уплотнением корма, а такие создан распределитель-уплотипхеяь. Ma- . кеткцй образец распроделиреля-уплотлителя испытан п сдан в оксп-луатацкв в совхозе "Заря" Тцздккског-о района Амурской области.
Апробация.Основнь.3 положения диссертационной работы долоезіщ, с-бсувдены к одобрены на научных конференциях ДальПЛУв вьсєйсккш:
кгфЭДРУ «.*ехз.ч2заціпі яавотновбдчэсяах ферм ДэяьГАУ .(1994,1995 г.).
Публяг.ащн. Основные положения диссертации опубликованы в 4-х научных работах, ofefia; объемом 2,2 п.,т.
Обгая и структура рабзг-;. Работа состоит из введения, пятя глав, обгг/дх выводов, списка литературы и приложений. Диссертация изяояаиа ча 137 етршгицах, содерті-іт 12 таблиц, 49 рисунков, 3 прилосекия. Список «спольговаїетой літератури зкличае? 144 наследования ( из нкг 5 яа иностранных яз'шсх).
Введете. Излоаеїш актуальность тэгщ исследований и осзтовгага научккз полохання, которне выносятся на зацхту.
В главе "Состояние механизации и исследованийпроцессов приготовления и раздачи кормовых смесей круглому рогатому сгот*г* показана техкхко-зкоїюнкческая эффективность приготовления И .,,^дачи корювых сизеей крупному рогатому скоту. На основания акалппа суцествупцих ГТГЛ приготовления л раздачи кэризвих смесей устаноз-лено, что "узкий* местом во всех схемах таких ПГЛ является место сопряг.епил линия приготовления я ли;ган раздачи. Это связано с те:!, что заполнение бункеров раздатчиков осуществляется с иепостоякга-:r.t висотоП я плот-чостьэ корювого монолита па длине бункера, с постоянной его недогрузкой из-за малой плотности коркового продукта.
Обзор разработок и научных исследований процесса заполнения бункеров раздатчиков корнов, проведенных В.Г.Кобой, Б.Б.Куриозыч, Г.М.Обухаион, В.А.Силагянка, А.А.Цутяинкц, Е.Е.ХаЗ'Чиовкм и другими учекшм, позволил определять нзрепеиные вопроси а данной направления.
Исходя из анализа я в соответствии с целью ставились следующие задачи исследований:
обосновать рациональный способ заполнения бункеров «обильных раздатчиков;
выполнить теоретический анализ процесса послойного заполнения кормом с одновременным его уплотненней и получить виражені/е для расчета степени уплотнения в зависимости от конструктивно~ре-гяиных параметров и физико-мзхаїшческах свойств кормов;
провести теоретический анализ рабочего процесса распредели-
теля-упяотшкгедя с активкия povopwa рабатахі органана. Полудіть аналитатосккз вкрагіеїзіа для растага котагрукгизколрекзиьк параметров устройства;
экспериментально проверить їеорзтїкзские предпосылки и определить оптюалыше кокетруктивио-режгалз паранатры устройства. Установить степень влияния иеравноазршсгк подата кормов на. ка-чгствешшз показатели сформированного корютого монолита;
систематизировать методику расчета технологической поточной липни приготовления и раздазді кормов и разработать рекомендации по использована» распределителей-уплотнителей в таких линиях на фсдоах и кошкексах крупного рогатого скота;
дать экономическую оценку результатов исследований.
В главе Теоретические исследования процесса заполнения бункера кормораздатчика" определены пути снижения затрат на выпол-нение процесса заполнения, дан анализ процесса уплотнения корыа в бункере, а такЕе теоретическое обоснование параметров распределителя-уплотнителя.
. Лриняз в качестве иатеыатюгеской модели процесса заполнения ккшшуы приведенных затрат по данному процессу.
где I J О*,- приведенные затраты по осуществлению процесса заполнения бункера раздатчика; ^3 - эксплуатационные затраты по осуществлении процесса заполнения; Кь - капитальные затраты по процессу заповнення. Моено записать, что эксплуатационные затраты есть функция
где Z1 - число рейсов, совершаемых раздатчикаыи;
//„ - затраты моцнойти по процессу заполнения. Тогда капитальные затраты по процессу заполнения есть функция
, /i'-/tf,-....;, " (3> -.
где 1С - число кормораздащих агрегатов. При этом
A = J- (z;... . ) (4)
Следователь:»,
(5)
*>K;F(2;....;
В свои охерздь число рейсов есть функция
Рассматривая процесс уплотпаїгдя корна в бункере, ножно предположить, rrro под действием зкенкос сил плотность массы корма изменяется по о&кону
. J> = A + KP, (7)
где К - коэффициент пропарционачьноегк .
Согласно сзйцє (рясі) давлеике кассы па глубина Нсравно.
Р(га) = Д(а)/д ? (8)
гдэ Q(j*Jr цаеса корма,, заключенная в састл вцделениого столба высотой /l j А - площадь выделенного столба иассн кора , v
Рис.1. Cxeua к определенно плотности корззового продукта Очевидно, что
cL&yjKflA-dfr , (9)
где ДЛ?)~ плотность насси корка на уровне р от поверхности
слоя.
Представки ігассу ісориз пак
Qa,)-Affq)cLf
Тогда
(10)
(II)
Подставляя значение (II) в выракениэ (7), ннеец
''р=Л+ KJ^CpcLf Дифференцируй это внрааеииз по Zc» а аатеи интегрируя к потенцируя, шлучии J}=fn-eKB\ . (ІЗ) где Jfn — плотность корка на поверхности сдоя. Для определения пп представим массу кораа падаггїую на поверхность где # - ускорение свободного падения; где У - скорость падения касси itopa ' Р - динамическая сила прл ударз _; . . Е - модуль упругости катеркала при растяаении Представив давление в кассе корма'после ее удара как Вт уд -п№г h~-t\TW . . "to) Подставляя оначенке Рп из (15) в выракение (ІЗ), получим MPo-KtiW )QKi" (їб) При средней плотности корыа в бункере Степень уплотнения равна Б реаультате проведенного анализа установлено, что кора, подаваегай в бункер раздатчика располагается в ней в виде кругового конуса с основание!» радиусом равным $р« -tictgf, , где S - угол естественного откоса корыа. Длл равномерного заполнения буккера необходимо кспольаовать специальные устройства - . распределители-уплотнители. Согласно технологическому процессу работы таких устройств гребенки барабанов начинавт распределять коры тогда, когда вершина конуса I достигнет их пальцев и станет больше высоты бункера, т.е. ваше нее накопится порция корца обьекои ~\fi (рас.2). Рне.2. К анализу равномерного заполнения бункера кормой После этого в движение "приводится распределитедь-уплстни-ibj который перемещаясь вдоль буккера, равксыерно распределяем за в' продольное и поперечном направлениях. - Вполне очевидно, что равномерность распределения кориа и кере зависит от правильного выбора режимных параметров уатро%-за, основным из которых является соотношение скоростей Я по-эечрюго- "ІҐц и продольного Ъпр перемещения частиц (вис.2) (13) і атом частицы распределяются по направлению результирующего стора скорости 1ґц , положение которого характерізуется углоы (рис.2) (20) ОП-Ґ77. ! cLcnm- оптимальное значение угла эаэив поперечную скорость частицы корма как (21) фодольнуп как (22) гчетои выражений (18) и (20) получим (23) . ^= -в , ( Qvs - количество корма на одной метре бункера при насыпной шюткоота корма; К5"- радиус барабана; 1п - длина пальцев __; d - подача.загрузочного транспортера . где //<- зи-сота усеченного конуса . Вырагшг объем уєеаенного конуса через подачу о одной стороны и ^гереэ геометрические размеры с .другой, а его высоту как 0 Ц<<Л*-кЬ')/сЬ.1> (25) где пк - радиус никнего оскования конуса Ксц- радиус верхнего основания, выракенкый через дирииу загрузочного транспортера ^ ,' полудам Еыракекие для определения" радиуса барабана где Zr - «гисло Гребенок на барабане Из условия равенства произзодительностей падашцего транспортера к распределявших барабанов определена высота пальцев гребенок где Lr - шаг пальцев на гребенках ' г - длина гребенки ; h 2,- соответственно верхнее и никмее основания трапеции, -за которую принято поперечное сечение перемещаемой порции корма. Производительность распределителя-уплотнителя при работе в режиме послойного заполнения равна &„*%;>%***/і \ (»>.. где 14 - объем слоя в бункере ; 4г — продольная скорость перемещения распределителя-уплотнителя ; Л-с - число слоев в бункере.; L - длина бункера Мощность,.аа'дзывгевекая уэ привод усїроіістаа разда. /А дал '/"** ^*м^^^-2/г^)*^зи№й>4 где С^- коэффициент, учктыэггциа ссзрояиления перенесении» л Я*- показатели кинекатятеекого реїг.ка; "й^о.- абсоявтшя скорость дви.йішія порцки корма; - к.п.д. передата; Мп~ иасса платформы с кормом; ^ , fK ,j^ - коэффициент трения; 1т - длина spa-' нспортера; А7в ~ масса барабана^ В^Н,L - соответственно сирина, высота и длина бункера; ^ - коэффициент заполнения; Iff -скорость движения пальцев барабана; ?,г- длина гребенки барабана; Z" - сопротивление отделения корма пальцаки гребенок; А - площадь контакта пальцев s кормом; Yi - объем кораа, сфорхировгкного на поверхности слоя; VJ - объем корма, оставшегося на поверхности слоя; J] - плотность корма. В главе "Методика экспериментальных исследования, процесса заполнения бункера раздатчика кориов" изложены обгря программа и частные методики исследований. Приведено описание экспериментальной установки и применяемого оборудсва:-гдя. Экспериментальная установка включала в себя: питатели силоса и соломы, скребковые транспортеры и распределитель-уплотнитель, В процессе экспериментальных исследований устанавливались зависимости и определялись- оптимальные конструктивно-режимные параметры распределителя-уплотнителя. В главе "Результаты экспериментальных исследований и кх анализ" приводятся экспериментальные зависимости и их анализ. Экспериментальные иссдедозания проводились в два этапа. Бри этом на первом этапе определялись зависимости, позволяющие установить оптимальные конструктивно-режимные параметры распределителя-уплотнителя. Экспериментальными исследованиями послойного заполнения бункера раздатчика, с помощью рзспределителя-уплотнктеля установлено, что равномерность заполнения бункера ь значительной степени зависит от конструктивно-рекишшх параметров устройства, основными из которых являлтся: частота вращения барабанов - ft в , око- 12. рост»'дпкаения устройства - %j , шаг иальцез раараанизащах гребенок - /- « Их оптшалькжз змачетея составдйзт: / « 56-72 обЛшн "Йу = 0,04-0,06 ц/с9 Zt- в 0,08-0,12 й. Результата по исследованию влияния скорости даидаесия устройства и частоты ьроцзшог барабанов яа степень ушютнгния корма представлены на рнс.З а 4. Анализ дамньсс зависимостей показывает, »жо они являются зер-» кальиым отразсаниеы друг друга по характеру протекания процессов уплотнения. Ори этом с увеличением скорости деизекия устройства степень уплотнения уменьшается. Увеличение sa частоты вращения барабанов приводит к уплотнения корма в бункере на 60-802 и более з ваьисиаостя от ьида к физиЕО-ізехаїагеесккх свойств корма. ДО %ьм/о. Л! 0,04 0,02 Рис. 3. Зависимости коэффициента уплотнения от скорости движения устройства I - кс>рмос«5Сь; 2 - зеленая масса кукуруза ' ifi- 40 f 5^ Й 71 SO "86 . . n.s>Mun Рив.4. Зависимости коэффициента уплотнения »-ft-є І - Qj» 2,5 кг/с; 2 - Qga 5,5 нг/с; 3 - Qs« 8,5 кг/с . Данный факт является положительным с точки зрения повдаения . грузовместимости бункерных раздаттлков ttopuon. Оптісгальноо значение частоты вращения барабана, по каксшмихькому значеній коэффициента уплотнения, совпадает с предцдуциы и находится а интервала 55-72 об/мин. На второй этапе исследовании проводилось заполнение бункера раздатчика ксрабаой смесьп с поыогр>п распределителя-уплотнителя, по трек cxes:au: заполнение бункера каклонкьки слоями (схегга I); заполнение буккера горизонтальными слоями при возвратно-по-сгупательноы режиме их форкяроьакия (схеня II); заполнение буїясера горизонтальными слоями'при поступатосьчзн рекиие юс формирования (схека III). Результаты вкслерикектальнше исследоввний представлены на , рис.5 и 6. На рис.5 представлены зависимости однородности ctzeca и нера v 9i П 92 6& 35 Ш Щ OB Щ upi]fibSS7lfJe ЩЩЩЩіййЩЬ ^-/ Рис.5. Зависимости однородности сыеси VQ, и неравномерности распределения керна "\)^ в буккере от скорости двкхеиия распрз-дедктеля-уплоткителя 'Фр„ , (схема I): I - неравномерность подачи Уп « 2 2 - Уя =44; 3 - рд . (ЗЄ9Е: -4--^-7735 Анализ предагавленких савкекмостей показгшает, что однород Анализ ваёисииоотей Vg=j(fipy) и Vl,*j~(%y» представленных кз рис.С показывает, что однородность снеси при выгрузке ее из разлатчитез снижается и составляет 22-94 при f^y = 0,06-0,03 и/с. Неравномерность евдачи корневой сиеси при этом находится в пределах 9-1. Рис.б. ЗаБисккости однородности смеси У и неравномерности вццачи vg .при зцгрузко корна из бункера раздатчика (схема І) І - ^n = 225S; 2 - S>B = 44 3 - \ = 60%; 4 - І„ = 77 Аіил-лз полученкгз: зависимостей показал, что бо гее їнзокио качйствеїнне показателя получены при реализации схемы I, при формировании кормного монолита наклонными слоями. При этой оптимальной скоростью движения платформы распределителя следует считать 0,04-0,05 к/с. Анализ сугоетБующкх пстс^т-техиологичгеских лячпй ІТГЛ приготовления v. раздачи кордовых сгэтсе* показал, что сии кмгг.т сложную структуру, поэтому надежность их функционирования низка. Нз-ішенве изучению* з процессах приготовления и раздачи хорнопгк сиесеЯ крупному рогагону скоту является процесс заполнения бункерных раздатчиков кориоп. . Установлено, таз для поешєния п^фектіїмности рай-эм ЛТЛ приготозлоігия и раздета кормових «-'sceP, процесс заполнения бункерних раздач-токов кормов необходимо производить путзк послоіїной укладки кормовой смеси или ее кокпонеиов в бункере с одяоБреыен-іпа уплотненней кормового кьсерпада. " ' - Дял ййіКіесїьлепігія уцасанниг процессов целесообразно кепсль— зазать спацнальші устройства - углокзаелк-расшрэдвлкгалк. 3. Тсоретнческюш асодддозаіьійіз: процесса послойного запол и какёмагнческих параметров уплотвахеля-распредаяитсля, г такге фязика-иехамкчеаххх свойсгь корка. При атом получащ аавцсикоети для сяределе.ия кокструктизио-pisasHicc параметров уплстжітєла-распредзлнтєля.. 4. З результате акслзрпмгнтгіїьнщ: исследовании п;,дтзерздекы Определены оптишяьнке ииачения его параметров: частота врз-соиис Capj-бапог. - 56-72 кян; скорость дьизенкя вдоль бункера -0,04-0,05 м/с; сзд пьльцеа гребуі-«>к - 0,08-0,12 и; угол наклона боковой грани пальца - 45*. Лрз указанных значениях параметров уплотнителя-распределителя, степень уплотнения составит 1,5-2 в зависимости от вида кор- v.u, оптимальное количество слоев, формируемого монолита находится в пределах 8-Ю. а. Производственная проверка результатов пследований пока Рссрабзтака неыо грамма для опредзлсгіля степени уплотнения норме и скорости дьижьния упиотнигеля-распределителя я зависимости от параметров ятяк приготовления а раздачи, кориовис саесей. б. Результаты' расчетов экономической эффективности показыва
^ - высота падающего столба корна.
При равенстве кинетической и потекдцаяькоП энергий до и после
удара каееи о „ .
Для раваоыэрного распределения корма необ^озаюв «гтосы собдхддяог.',
условие ^//,, (24)
вномерности ее распределения у л, s буккэрз раздатчика, при запол
нении бункера наклонными слоями, от скорости двкпеиия лчатформа
распределителя. ...
ность идеей э бушгере при указанию: аначешусс неравномерности по
дачи и скорости двикения гагатфорыы распределителя, равной 0а„ =
0,06-0,08 м/с, составляет 94-95. Неравномерность распределения
шесы корда по длило бункера при укаоашая значениях параметров
составляет 4-6. с \ р -
нения буккеров кобкдьныг раздахчкксз, о одюсреыснидо уплотненк- -
ей к paBKOuepKLM распределением коразиого продукт, установлены
аналитические ласис-тисЕї стелеш: yiizo'SKQiRiz, от конструктивных
УОТіігіоелєнкуз зависимости стапеля уплотнения кормового продукта,
а такшг неравномерности распределения его в буккеро от конструк-
тизно-регкмійсс параметров уплотнителя-распределителя.
зала, чту послойное заполнении бункерных раздатчиков ксрноь с по-
ыоц;ыз уплотнителя-распределителя позволяет з два раза снизить чи
сла рейсов, совершаемы раздатчиков поьысить однородность сивси
в 1,3 pa;ia и точность дозирования в 1,8-2 рааа, при одновременном
снижении требований к процессу подата кордовых компонентов.
ет, что использззакие уплотнителя-распределителя в составе пото::-
HLfit технологических линий приготовления и раздачи кормовых смесеП
позволяет в 2 раза снизить к&пктялоРлсяения по процессу раздачи
за снят со красная числа кормораадасгрк агрегатов, получить годо
вой эффект разный - 10694 руб. (в ценах 1931 г.) прн лимитной це
не - 56239 руб.Похожие диссертации на Повышение эффективности работы поточной технологической линии приготовления и раздачи кормовых смесей крупному рогатому скоту и обоснование параметров распределителя-уплотнителя кормов
