Введение к работе
Актуальность темы. В структуре себестоимости производства мяса, молока и других продуктов животноводства корма составляют более 60 %. Значительную часть кормов, предназначенных для животных к птицы, составляет фуражное зерно, использовать которое необходимо только в переработанном виде. В рационах кормления свиней доля концентрированных кормов по питательным веществам составляет 80...85 %. В настоящее время особенно актуальна необходимость ускоренного развития производства комбикормов непосредственно в хозяйствах и на межхозяйственных предприятиях.
Одной из основных операций в технологическом процессе приготовления комбикормов и самой энергоёмкой является измельчение.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что разработка и совершенствование малоэнергоёмких, недорогих и надёжных технических средств для измельчения фуражного зерна является важной и актуальной задачей.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого (1991...1996 гг.) по программе 05.Р.02 "Механизация и автоматизация животноводства" (договор № 19 от 22.03.91 с РАСХН, номер государственной регистрации 01910038777).
Цель исследований. Совершенствование конструктивных и технологических параметров молотковой дробилки с колосниковой решёткой для обеспечения возможности измельчения зерна при минимальных энергозатратах с качеством, соответствующем зоотехническим требованиям для всех видов сельскохозяйственных животных.
Объект исследования. Дробилка фуражного зерна с колосниковой решёткой, состоящей из параллельных элементов квадратного сечения, поворачиваемых вокруг продольной оси для изменения степени измельчения с помощью регулировочного механизма.
Научная новизна. Для повышения эффективности измельчения в дробилке с колосниковой решёткой предложены молотки
блочной конструкции. Выведены теоретические зависимости для определения собственной частоты колебаний ротора с молотками блочной конструкции и размеров молотка, исключающих передачу ударных импульсов на ротор дробилки. На основе анализа рассчитанных амплитудно-частотных характеристик ротора доказаны преимущества молотков блочной конструкции перед пластинчатыми прямоугольными. С использованием теории планирования эксперимента получены математические модели процесса измельчения зерна, позволившие определить оптимальные режимы работы дробилки. Разработаны рекомендации по настройке дробилки для получения минимальных энергозатрат. Подтверждена возможность использования молотковой дробилки с колосниковой решёткой в линии приготовления концентрированных кормов кормоцеха.
Новизна предложенных разработок защищена патентом Российской Федерации.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. По результатам теоретических и экспериментальных исследований усовершенствована дробилка фуражного зерна с колосниковой решёткой. Обоснованы оптимальные режимы работы для получения дерти необходимого по зоотехническим требованиям качества для разных групп сельскохозяйственных животных при минимальных энергозатратах. Разработаны рекомендации по настройке дробилки для получения минимальных энергозатрат. В результате усовершенствования дробилки удельные энергозатраты на единицу степени измельчения снижены на 14,5...29,7 % в зависимости от необходимой степени измельчения.
Результаты исследований переданы Слободскому ОАО "Машиностроительный завод", выпускающему дробилки фуражного зерна. Дробилка с колосниковой решёткой внедрена в колхозе "Красная Талица" Слободского района Кировской области. Кормоцех с линией приготовления концентрированных кормов, включающей дробилку с колосниковой решёткой, внедрён в колхозе "Заря" Слободского района Кировской области.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях Вятской государственной сельскохозяйственной академии
(1996...1997 гг.), ГОСНИТИ (1996 г.), Северо-Восточного НМЦ (1996... 1998гг.), ВНИИМЖ (1997г.), СЗНИИМЭСХ (1998 г.). Защищаемые положения:
молотковая дробилка с колосниковой решёткой, установленная в линии приготовления концентрированных кормов кормоцеха;
конструктивная схема молотка блочной конструкции;
теоретические зависимости для определения собственной частоты колебаний ротора с молотками блочной конструкции и размеров молотка, исключающих передачу ударных импульсов на ротор дробилки;
амплитудно-частотные характеристики ротора с молотками блочной конструкции и пластинчатыми прямоугольными молотками;
математические модели рабочего процесса дробилки, позволившие определить оптимальные конструктивно - технологические параметры;
результаты сравнительных испытаний усовершенствованного и базового вариантов дробилки.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 15 научных статьях, в том числе одном патенте.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использован^ ной литературы из 106 наименований, в том числе 4 зарубежных, и приложений. Работа содержит 196 страниц, 68 рисунков, 27 таблиц и 15 приложений.
