Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 9
1.1. Анализ кормовой ценности корнеплодов и их значений в рационах животных 9
1.2. Анализ существующих конструкций измельчителей корнеплодов 14
1.3. Требования, предъявляемые к измельчителям корнеплодов 30
1.4. Теоретические предпосылки обоснования процесса измельчения корнеплодов .31
1.5. Анализ геометрических параметров участвующих в процессе измельчения 41
1.6. Цель и задачи исследования 51
2. Теоретические предпосылки измельчения корнеплодов 55
2.1. Конструктивная схема измельчителя корнеплодов 55
2.2. Обоснование параметров и факторов ножевого измельчителя с наложением вибрации 57
2.3. Выбор направления вибрации 61
2.4. Геометрические параметры режущих элементов, участвующие в процессе измельчения 66
2.5. Модель движения корнеплодов в процессе резания консольными ножами...68
2.6. Обоснование процесса взаимодействия рабочего органа с измельчаемым материалом 71
2.7. Определение коэффициента использования эффективной длины ножей 82
2.8. Скорость резания при измельчении с вибрацией ножей 84
2.9. Мощность процесса измельчения консольными ножами с применением вибрации 85
Выводы 88
3. Лабораторные исследования процесса измельчения корнеплодов с использованием вибрации 89
3.1. Программа и методика лабораторных исследований 89
3.1.1. Программа исследований 89
3.1.2. Объект исследования 89b
3.2. Модель функционирования измельчителя 93
3.3. Методика проведения эксперимента 98
3.3.1. Определение коэффициентов трения кормового материала 101
3.3.2. Характер разрушения кормового материала 106
3.4. Определение основных физико-механических характеристик кормового материала 109
3.5. Методика оценки качества измельчения 114
3.6. Методика оптимизации независимых факторов процесса измельчения 116
3.7. Методика проведения полнофакторного эксперимента по оптимизации параметров 118
3.8. Анализ результатов основного эксперимента 121
3.9. Планирование факторного эксперимента 123
3.10. Анализ полученных математических моделей с помощью двумерных сечений 128
Выводы 131
4. Производственные исследования и экономическая эффективность работы измельчителя корнеплодов 132
4.1. Производственные исследования 132
4.2 Экономическая эффективность работы измельчителя корнеплодов 136
4.3. Оценка экономической эффективности применения измельчителя 136
4.4. Определение экономической эффективности внедрения измельчителя корнеплодов 138
Выводы 142
Общие выводы 144
Литература 146
Приложения 159
- Теоретические предпосылки обоснования процесса измельчения корнеплодов
- Обоснование процесса взаимодействия рабочего органа с измельчаемым материалом
- Определение основных физико-механических характеристик кормового материала
- Экономическая эффективность работы измельчителя корнеплодов
Введение к работе
Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции на 2008 - 2012 годы определяет основные направления развития отрасли, и одним из приоритетных направлений развития АПК выделяется животноводство. Развитие животноводства невозможно без создания кормовой базы, в связи с данными аспектами обеспеченность скота кормами приобретает первостепенное значение. Ускоренное развитие животноводства является одной из основных задач в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК».
На протяжении последних лет систематически ухудшалась ситуация с крупным рогатым скотом. В настоящее время наблюдается спад удельного веса крупных специализированных сельскохозяйственных организаций, хотя удельный вес частных предприятий сельского хозяйства увеличился в почти двое, в том числе животноводческих. Основными причинами сокращения поголовья крупного рогатого скота являются недостаток и нерациональная структура кормов.
В условиях, когда экономика страны вступила в фазу оживления, когда основные макроэкономические индикаторы свидетельствуют о стабилизации экономики в целом и аграрного сектора в частности, когда остановлен более чем десятилетний постоянный спад сельскохозяйственного производства, особую значимость приобретают проблемы, связанные с обоснованием оптимальных параметров развития сельскохозяйственного производства, в том числе и кормопроизводства, обеспечивающих устойчивый экономический рост на региональном уровне [ 1 ].
Важнейшим из условий рационального использования кормов является сбалансированность рационов по основным питательным веществам: протеину, макро- и микроэлементам, витаминам. Это возможно благодаря полнорационным кормовым смесям, которые получают при применении различных видов механической, тепловой, химической и биологической
5 обработки компонентов. При создании полнорационной кормовой смеси измельчению подвергают все виды кормов от зерновых кормов и отходов пищевой промышленности, от сена и минеральных подкормок до грубых и сочных кормов.
Измельчение кормов, в том числе и корнеплодов - это одна из наиболее трудоемких и энергоемких операций. Однако известные измельчители корнеплодов не отвечают современным требованиям по затратам на процесс измельчения и качеству получаемого продукта. Поэтому задача разработки и создания измельчителя корнеплодов с низкой энергоемкостью процесса, способного обеспечить качество продукта измельчения, отвечающего зоотехническим требованиям, является актуальной и имеет важное значение для экономики страны.
Цель работы. Снижение энергоемкости процесса измельчения корнеплодов посредством разработки измельчителя с вибрирующими ножами и обоснования его оптимальных параметров и режимов работы при сохранении определяемого зоотехническими требованиями качества готового продукта.
Объект исследования. Технологический процесс измельчения корнеплодов с применением вибрации ножей измельчающего аппарата.
Предмет исследования. Закономерности влияния параметров и режимов работы измельчителя транспортерно-ножевого типа с вибрирующими ножами на энергозатраты и качество измельчаемого материала.
Методика исследования. Теоретические исследования проводились на основе известных законов и методов классической механики, сопротивления материалов, математического анализа и моделирования. Они включают в себя разработку теоретических положений взаимодействия ножей с упруго-вязким материалом при резании с вибрацией. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с общими и частными методиками с использованием математического планирования и статистики, с обработкой результатов на ПЭВМ. Научная новизна. - теоретически и экспериментально обоснованные параметры и режимы работы измельчителя корнеплодов с вибрирующими ножами; - математическая модель измельчения корнеплодов, оценивающая комплексное влияние частоты вибрации ножей и скорости транспортирующей поверхности на энергозатраты при непараллельном расположении ножей; - конструкция измельчителя корнеплодов транспортерно-ножевого типа с вибрирующими ножами, новизна технического решения которого подтверждена патентом РФ на изобретение № 2324329.
Практическая ценность. Предложенный измельчитель корнеплодов позволяет по сравнению с серийно-выпускаемым измельчителем ИК - Ф - 1 снизить на 38 % удельные энергозатраты на измельчение и на 49,6 % себестоимости готового продукта при требуемом его качестве.
Реализация результатов исследования. Измельчитель корнеплодов с вибрирующими ножами внедрен в ООО «Авангард» и ООО «Ульяновская Нива» Ульяновской области.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников: Ульяновской ГСХА, 2006 -2010 г.г, Башкирского ГАУ, 2008 г., Мичуринского ГАУ, 2009 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 работа - в реферируемом издании, рекомендованном ВАК РФ, а также патент РФ на изобретение. Общий объем публикаций - 1,6 печатных листа, из них автору принадлежит 0,6 печатных листа.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 183 страницах машинописного текста, в том числе 158
7 страниц основного текста, и содержит 9 таблиц, 53 иллюстраций, 18 приложений, библиографический список из 137 наименований, из них 3 - на иностранном языке.
Научные положения, выносимые на защиту: - конструктивно-технологическая схема измельчителя корнеплодов с вибрирующими ножами; - математическая модель процесса виброрезания и полученные аналитические выражения по определению энергозатрат в зависимости от параметров и режимов работы измельчителя корнеплодов; результаты лабораторных исследований и оптимальные параметры и режимы работы измельчителя корнеплодов; результаты производственных исследований и технико-экономическая оценка измельчителя корнеплодов с вибрирующими ножами.
Большой вклад в исследование процесса резания и создания конструкций измельчителей, внесли следующие ученые: Бойко В., Босой Е.С., Бремер Г.И., Василенко И.Ф., Горячкин В.П., Желиговский В.А., Зяблов В.А., Ивашко А.А., Кузьмов Н.Т., Кукта Б.М., Курдюмов В.И., Мейлахс И.И., Мещеряков Б.В., Мишинский В.И., Мянд А.Э., Новиков Г.И., Некрашевич В.Ф., Прокопцев П.И., Резник Н.Е., Сабликов М.В., Уланов И.А., Юхин Г.П. и др.
Исследователи Кумабэ Д., Жарков И.Г., Дубровский А.А., Гончаревич И.Ф., Федоренко И.Я. и др., внесли не малый вклад в изучение процесса вибрационного резания.
Анализ исследований показывает, что существующие измельчители корнеплодов имеют ряд недостатков: низкая производительность, высокая метало- и энергоемкость, а также трудоемкость процесса, не соответствие зоотехническим требованиям получаемого корма и др.
На основании анализа состояния вопроса в соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи исследований: - разработать конструктивно-технологическую схему измельчителя корнеплодов; выполнить теоретическое обоснование процесса измельчения корнеплодов в измельчителе с вибрирующими ножами и получить аналитические зависимости для определения его основных параметров; получить математическую модель процесса измельчения корнеплодов в измельчителе с вибрирующими ножами и оптимизировать его параметры и режимы работы; провести экспериментальные исследования измельчителя и определить экономическую эффективность от его внедрения в производство.
Работа выполнена по плану НИОКР ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» на 2006 - 2010 г.г. «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго- и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства» (регистрационный номер 01.200.600147).
9 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования
Теоретические предпосылки обоснования процесса измельчения корнеплодов
Измельчение корнеплодов — это наиболее энергоемкая операция технологического процесса приготовления корма. Ее качественные и количественные показатели непосредственно и тесно связаны с энергетическими. Поэтому измельчение растительной массы - ее разделение на мелкие частицы — может быть достигнуто различными механическими воздействиями рабочих органов: разрыванием, перетиранием, резанием и т.д. Наиболее рациональным, как это видно даже при поверхностном сопоставлении этих способов измельчения, является резание. Основная операция — резание корнеплодов, изучение которого является этапом, предшествующим проектированию измельчителей.
Одна из важнейших задач, стоящих перед исследователями измельчителей, работающих в различных отраслях промышленности, -аналитическое определение усилия, необходимого для качественного резания материала на заданные части. При известных физико-механических свойствах продукта, подлежащего обработке, первоначально выбранных условиях и режимах резания, только последовательный анализ картины, возникающей на лезвии и рабочих плоскостях режущего инструмента, в конечном счете, определяет количественные и качественные показатели процесса резания [47].
Процесс резания лезвием различных растительных материалов к настоящему времени является относительно изученным. Основоположник исследования технологического процесса резания лезвием акад. В.П. Горячкин [48] вскрыл значения основных факторов резания: скользящего движения лезвия по разрезаемому материалу и зависимости от него нормального давления, необходимого для проникновения лезвия в разрезанный материал.
Существенное значение для процесса резания лезвиями режущей пары при наличии угла скольжения имеет величина угла % (рисунок 1.12) между режущей и противорежущей кромками. Угол защемления х эт0 предельное значение, при котором становится возможным выскальзывание тела. Он равен удвоенному углу трения (р о поверхность [48, 49, 50].
Защемление материала происходит, когда измельчаемый материал находится между двумя поверхностями, расположенными под углом друг к другу и не может выскользнуть под действием равнодействующей давления поверхностей. Эта равнодействующая направлена в сторону раствора поверхностей и уравновешивается силами трения, сцепления и внешними силами.
Значение угла защемления находится в зависимости от углов трения #?, и рг материала о режущую и противорежущую кромки соответственно. Указанные углы специфичны для трения материала только о режущие кромки, и определяют их экспериментальным путем для каждого случая. Согласно акад. В.П. Горячкину [48] могут быть три характерных условия, в зависимости от которых равнодействующая Fpj p сил, действующих на перерезаемый материал со стороны кромок, меняет направление.
При условии хрг+фз равнодействующая FpKp (рисунок 1.12) направлена от вершины угла, образованного кромками. При сохранении этого условия материал под действием силы FpKp стремится сместиться в направлении от вершины угла А, т.е. выталкивается из зева пары.
X (pi+(p2
При условии z = Р\ + Рг равнодействующая Fpam =0, и перерезаемый материал остается на месте.
При условии Z (P\+ P2 равнодействующая Fp_Kp направлена в сторону вершины А, т.е. стремится втолкнуть материал в зев пары. Последнее условие, очевидно, может возникнуть при криволинейной вогнутой форме хотя бы одного из лезвий пары.
По акад. В.П. Горячкину нож режет скользящим движением по направлению касательной силы fCK-N, где fCK — коэффициент скользящего резания, a.N— нормальная сила, Н. Резание — разделение материала с нарушением его целостности под давлением режущего инструмента - согласно определению акад. В.А. Желиговского [51] объединяет три существенно различных между собой процесса: резание пуансоном (срез), резание резцом (клином) и резание лезвием.
При резании лезвием различают три общих случая (рисунок 1.13):
1. Нормальное резание или рубка: резание материала происходит только нормальной силой N без бокового перемещения ножа, угол скольжения т = 0, = 0 — угол между направлениями скорости о и нормали N;
2. Наклонное резание: резание производится нормальной силой, но с изменившимся углом заточки лезвия 0 f ср. Уменьшение нормальной нагрузки происходит вследствие уменьшения фактического угла заточки при перемещении косо поставленного клина.
3. Скользящее резание: резание производится нормальным давлением с участием боковой силы (р, которая обуславливает скользящее движение частиц материала вдоль лезвия и обеспечивает эффект перепиливания [52].
Обоснование процесса взаимодействия рабочего органа с измельчаемым материалом
Обобщая аналитические и экспериментальные данные о рабочих органах измельчителей, полученные различными исследователями, можно отметить, что эти данные нельзя полностью использовать для описания взаимодействия предлагаемого рабочего органа измельчителя и измельчаемого материала.
Как уже отмечалось, пропускная способность Q измельчающего аппарата является одной из важных оценок всего измельчителя в целом. Остановимся более подробно на этой характеристике. Для измельчителя транспортерно-ножевого типа определим пропускную способность из выражения: Q = vmpUhKMip = vmphKa4p{n{d + Ad) + 2Ad), (2.19)
где v-rp — скорость транспортирующей поверхности, м/с; hKm — высота камеры измельчителя, м; р — насыпная плотность корнеплодов, кг/м ; С/ — ширина измельчающего аппарата, м; п — число ножей; Ad — зазор между ножами, м; d- толщина ножа, м.
Исследователь Богатов В.А. [39] установил, что качественное измельчение корнеплодов возможно при их укладке в один ряд, поэтому он предложил коэффициент использования поверхности транспортирования:
Кт= — = ——, (2.20)
тр А ASDcpp где pi - поверхностная плотность при однослойной укладке, кг/м2; рг - дей-ствительная поверхностная плотность, кг/м ; Dcp — средний диаметр корнеплодов, м; AS - площадь, освобождаемая транспортирующей поверхностью за 1 с, м2.
Полное усилие резания Р аналитически можно определить, используя рисунок 2.7:
Р -Р{ cos(r - ду) cos(r - р) = 7V(1 + f2 gT)cosr, (2.21)
cos (p
где N — полное нормальное давление ножа, Н; Pj — равнодействующая сила давления ножа, учитывающая скользящего резания, Н; т - угол скольжения, град;72 - коэффициент трения измельчаемого материала о поверхность ножа.
Таким образом, зная удельную работу Ау$, можно аналитически определить полное Р и удельное Руд усилия резания, а также полное нормальное давление ножа N.
Тогда полная сила, Н, действующая на поверхность транспортера при резании корнеплода:
Рисунок 2.7 - К определению сил в точке касания корнеплода и ножа
При этом процессе возникает сила сцепления измельчаемого материала с транспортирующей поверхностью:
FT = KTfc , (2.23)
TRQ/C = tg(pc — коэффициент сцепления измельчаемого материала с транспортирующей поверхностью ( рс - угол сцепления материала с транспортирующей поверхностью, град).
Неравенство 2.23 следует из выше изложенного и является необходимым условием для выполнения устойчивого процесса измельчения кормового материала.
Суммарное сопротивление перемещению кормовой массы через консольные ножи:
где Робщ - суммарное сопротивление, возникающее при измельчении, Н; Ррез усилие, затрачиваемое на свободное резание, Н; Рсж усилие сжатия и проталкивания материала, Н; Рпер усилие перемещения материала транспортером, Н; Рвибр — усилие, затрачиваемое при вибрационном резании, Н. Усилие Ррез, затрачиваемое на свободное резание, рассчитаем, исходя из закона Гука [108]. Тогда величину Ррез без учета действия вибрации можно определить с помощью известного выражения:
Ррез = & -стР = S-Al-сгр = є-Е-АІ (8-Н;сж-К), (2.26)
где А1 — длина лезвия, м; о"р — разрушающее напряжение, Н/м2; Е - модуль предельной упругости; 5 - ширина лезвия, м; ссж — толщина слоя сжатия, м; є - коэффициент относительного сжатия;
K=[tgP +f2sin-р + (i-(f2 + COS2P)1 (2.27)
/3- угол заточки лезвия ножа, град.; 7S - коэффициент трения материала о нож; ju - коэффициент Пуассона.
Так как в свободном резании участвует одна фаска лезвия, то выражение (2.27) примет вид:
При прохождении измельчаемого материала между двумя соседними ножами происходит его сжатие и проталкивание [44, 111]. Для определения взаимосвязи между силами, возникающими в процессе деформации, выделим напряженный слой измельчаемого материала.
Проведенные исследования и анализ геометрических параметров лезвия ножа АВ (рисунок 2.8) в плоскости, перпендикулярной к плоскости резания, позволили найти наиболее рациональные значения параметров. Рассмотрим случай расположения ножей под углом % относительно движущегося транспортера со скоростью ьтр вдоль оси Ох.
Для определения взаимосвязи между силами, возникающими в процессе резания, выделим сечение измельчаемого материала в виде цилиндрического тела и сведем задачу к плоскому случаю. Приложенными к корнеплоду силами будут: Рт = mg — сила тяжести; N2 - нормальная реакция лезвия ножа; N} — нормальная реакция поверхности транспортера; F2 = /2 — сила трения корнеплода о лезвие ножа; Fj = fjNi -сила трения корнеплода о поверхность транспортера; fj, f2 — коэффициенты трения корнеплода соответственно о поверхность транспортера и о лезвие ножа соответственно.
Выберем систему неподвижных осей координат Оху, изображенных на рисунке 2.8.
Определение основных физико-механических характеристик кормового материала
Экспериментальные исследования проводили на кормовой свекле, так как она является молокогонным кормом, основным источником углеводов, стимулирует работу желудочно-кишечного тракта, что очень важно для крупно рогатого скота. В то же время кормовая свекла хорошо хранится в течение всего осенне-зимнего периода [6].
Влажность исследуемого материала определяли прямым способом, то есть путем высушивания образцов. Корнеплоды разрезали на мелкие кубики, взвешивали. Далее, в течение 4 часов образцы подсушивали при температуре 50...60 С, затем продолжали сушку при температуре 100... 105 С до полного высушивания в электросушильном шкафу СШ-0,06. Высушенные образцы охлаждали в эксикаторе и взвешивали на весах. Сушку, охлаждение проводили до тех пор, пока разница между последними взвешиваниями не превышала 0,01 г [125].
Насыпная плотность зависит от размеров корнеплодов и способа их укладки. Насыпную плотность р кормового сырья определяли посредством заполне-ния ящика V06 = 0,25 м , так как начиная с этого объема, произвольная укладка корнеплодов не влияет на численные значения плотности при пересчете на 1 м3 [126].
Прочностные характеристики кормовой свеклы определяли в двух направлениях: вдоль и поперек волокон. Из материала вырезали образцы одинакового размера диаметром 0,02 м и высотой 0,03 м.
Из проведенных экспериментов установлено, что разрушение испытуемых образцов кормового материала происходит мгновенно. Разрушение происходит под влиянием максимальных тангенциальных напряжений, поэтому линия разрушения образует с вертикалью угол 45.
Размерные и массовые характеристики кормов определяют возможность их использования животными, дозированию, смешиванию и другим воздействиям рабочих органов конкретных машин. Численно они выражаются гранулометрическим составом, линейными размерами корнеплодов, их плотностью и т.д.
Проводили следующие замеры для выборки из 100 единиц кормовой свеклы по длине, диаметру, массе, также замеряли влажность. Длину и диаметр корней кормовой свеклы замеряли с помощью штангенциркуля с точностью до
0,1 мм, массу корнеплодов замеряли с помощью весов «Martal-MT-1690» с точностью до 1 грамма (рисунок 3.17).
Прочностные характеристики кормовой свеклы в зависимости от ориентирования ножей вдоль и поперек волокон, соответственно равны: сгР = 23,533-10 Н/м и 7Р = 22,169-10 Н/м (см. приложение Е, Ж). При этом коэффициенты вариации предела прочности: вдоль волокон Ку = 3,71 %, поперек волокон Ку = 4,86 %.
Анализируя полученные экспериментальные данные и оценивая разрушающее напряжение кормовой свеклы вдоль волокон и поперек, делаем вывод, что дополнительное оборудование по ориентированию корнеплодов ставить не рентабельно. Это объясняется тем, что разница в результатах величины ор вдоль и поперек волокон не превышает 6 %. В результате установка дополни 112 тельного оборудования увеличит стоимость измельчителя, что в свою очередь скажется на себестоимости производства кормов.
Экспериментальные исследования по измельчению кормовой свеклы посредством консольных ножей проводили с учетом полученных среднестатистических данных, считая их постоянными. Для получения достоверных значений число повторностей принимали равным 60 [127, 128].
Экономическая эффективность работы измельчителя корнеплодов
Экономическую эффективность работы предлагаемого измельчителя транспортерно-ножевого типа оценивали, сравнивая его с серийно-выпускаемым измельчителем ИК-Ф-1.
Для сравнения приведем сводную таблицу 4.2 технических характеристик сравниваемых измельчителей.
Анализируя таблицу 4.2, приходим к выводу, что пропускная способность предлагаемого измельчителя выше в 3 раза, чем у ИК-Ф-1. Снижение удельной энергоемкости измельчения корнеплодов на 0,38 кВт-ч/т позволяет значительно снизить затраты энергии на измельчение продукта с лучшим его качеством. Кроме того, предлагаемый измельчитель имеет на 30,6 % меньшую удельную металлоемкость по сравнению с серийным измельчителем ИК-Ф-1.
Для оценки технико-экономической оценки конструкторской разработки необходимо знать стоимость изготовления измельчителя корнеплодов, в которую входят следующие составляющие [136, 137]:
Си = Зр + См + Сставд + Од , (4.1)
где Си — стоимость измельчителя, руб.; Зр - заработная плата, руб.; См - стоимость материалов, руб.; Сстанд - стоимость стандартных деталей, руб.;
Од - амортизационные отчисления по используемому оборудованию, руб.
Основная заработная плата Зо, занятых выполнением операций по изготовлению измельчителя составит 2594,88 руб. Дополнительная оплата труда составит 10 % от основного заработка Од = 259,49 руб. Социальные отчисления составляют 20 % от суммы основной и дополнительной оплаты Осоц = 570,87 руб.
Итого фонд заработной платы с социальными отчислениями составит:
Зр = 30 + Од + Осоц = 2594,88 + 259,49 + 570,87 = 3425,24 руб.
На изготовление рамы, боковых бортов, креплений для плит, ножей, шкивов привода, плит, планок транспортера потребуется 148 кг металла Ст. 20 стоимостью 1 кг 30 руб., на сварочные работы израсходовано 0,3 кг электродов по 100 руб./кг и 20 кВт электроэнергии стоимостью 3,50 руб. В сумме получаем:
См = 4440 + 30 + 70 = 4540 руб.
Амортизационные отчисления состоят: сварочный аппарат использовался 0,8 ч по 3,40 руб./ч; токарный станок - 0,45 ч по 16,5 руб./ч; фрезерный станок - 0,5 ч по 5,4 руб./ч; прочее оборудование - 0,1 ч по 2,8 руб./ч (по данным хронометража).
ОА = 2,72 + 7,42 + 2,7 + 0,28 = 13,12 руб.
В стоимость предлагаемого измельчителя корнеплодов также включается стоимость электродвигателя 11954 руб. и вибратора 4000 руб. Следовательно, стоимость стандартных деталей составит:
Сстанд = 15954 руб.
Итого стоимость измельчителя корнеплодов составит:
138 Си = 3425,24 + 4540 + 13,12 + 15954 - 23932,36 руб.
Из приведенных выше расчетов следует, что стоимость предлагаемого измельчителя корнеплодов значительно ниже цены измельчителя ИК-Ф-1.
Определение экономической эффективности внедрения измельчителя корнеплодов
Экономическая эффективность дана в сравнении с серийно-выпускаемым измельчителем корнеплодов ИК-Ф-1.
Оценка экономической эффективности применения измельчителя транс-портерно-ножевого типа с вибрирующими ножами выполнена на основании результатов производственных исследований.
Исходя из зоотехнических норм кормления корнеплодами, принимаем: количество рабочих дней в году - 210; для молодняка крупного рогатого скота (КРС) норма кормления составляет 15 кг, а остальных - 30 кг. Среднестатистическое хозяйство Ульяновской области составляет 292 голов КРС, из них 63 % молодняка. Исходя из этих данных, определим годовую загрузку измельчителя корнеплодов:
(292-0,37-30 + 292-0,63-15)210= 6000 210 = 1260000 кг.
Годовая нормативная загрузка измельчителя, ч:
где Го — годовой объем работы измельчителя, т;
Q — пропускная способность измельчителя, т/ч.
Тогда годовая нормативная загрузка серийно-выпускаемого измельчителя ИК-Ф-1:
r„- -«o,.
Годовая нормативная загрузка предлагаемого измельчителя Г 1260 11Q?
Г1ПР = = 118,3 ч.
ЗМР 10,65
Прямые затраты на выполнение годового объема работ, руб.:
Пз = Си.э + Зп.р. + ОА + Зто, (4.3)
где Си-Э — стоимость израсходованной электроэнергии, руб.;
Зп.р. - заработная плата обслуживающего персонала, руб.;
Од - амортизационные отчисления машин, руб.;
Зто - затраты на техническое обслуживание и ремонт машин, руб.
Стоимость израсходованной электроэнергии Си.э в свою очередь состоит из стоимости 1 кВт ч для сельскохозяйственных предприятий Ульяновской области Ц = 3,50 руб., годового объема продукции Г0, т, и удельного расхода электроэнергии на измельчение, для ИК-Ф-1 Эуд.ик = 1 кВт-ч/т и предлагаемого измельчителя Эуд.пр = 0,62 кВт-ч/т и выражается формулой:
Си.э = ЦГо Эуд. (4.4) Для измельчителя ИК-Ф-1: Си.э.ик = 3,50 1260-1 = 4410 руб.; для предлагаемого измельчителя: С„.эЛр = 3,50- 1260-0,62 = 2734,2 руб. Заработная плата, чел.-ч, занятого приготовлением корма: Зприг. = Гз Чр, (4.5) где Г3 - годовая загрузка измельчителя, ч; Чр = 36,04 - часовая ставка рабочего, занятого приготовлением корма, руб. Зприг.ик= 420 36,04 = 15136,8 руб.; Зприг. га» = 118,3 36,04 = 4263,53 руб. Дополнительная плата составляет 10 % от основной зарплаты Од: Од = 0,1 Зприг. (4.6) Для измельчителя ИК-Ф-1: Од.ик = 0,1- 15136,8 = 1513,68 руб.;
