Введение к работе
Актуальность. Повышение эффективности сельскохозяйственного производства с целью удовлетворения потребности населения в продуктах питания, в соответствии с доктриной продовольственной безопасности РФ, невозможно без создания кормовой базы для животноводства.
В климатических условиях Западной Сибири, где стойловый период содержания скота бывает весьма продолжительным, а грубые корма во время стойлового периода в кормовом балансе составляют 60-80%, проблема заготовки и сохранения кормов высокого качества имеет исключительное значение. Одним из основных ингредиентов в кормовом рационе этого периода является сено, объемы заготовки которого в Сибири составляют 4,5-5 млн т.
При скармливании высококачественного сена потребность животных в кормовых единицах удовлетворяется на 40-50%, в переваримом протеине – на 35-45%, более чем наполовину – в минеральных веществах и практически полностью – в каротине. Особенно велико значение сена в рационах телят и сухостойных высокопродуктивных коров в зимне-весенний период. Однако в ходе заготовки кормов часто допускаются большие потери растительного сырья и содержащихся в них питательных веществ и витаминов. Ввиду несовершенства технологий заготовки, транспортировки и хранения кормов потери питательных веществ по сравнению с исходным сырьем нередко достигают в сене 50% и более. Снижение до минимума этих потерь является одной из главных составных частей решения проблемы увеличения производства кормового белка.
Создание прочной кормовой базы означает не только увеличение производства и повышение качества кормов, но и применение прогрессивных технологий и рациональных комплексов машин, позволяющих свести к минимуму количественные и качественные потери выращенных кормовых культур. Новые для нашей страны условия рыночной экономики вместе с необходимостью снижения себестоимости и повышения качества продукции заставляют каждое хозяйство считаться с серьезным экономическим риском принятия неверных решений при выборе стратегии технического переоснащения. При существующем разнообразии технических средств, широких возможностях в приобретении зарубежных технологий особенно важной становится задача выбора наиболее эффективных и практически приемлемых технологий из тех, что применяются традиционно, рекомендуются новыми научными исследованиями, либо предлагаются экспертно.
Поэтому, проблема совершенствования технологий и технических средств для заготовки и транспортирования кормов, направленных на снижение потерь питательных веществ, уменьшение энергетических, материальных и трудовых затрат, актуальна и имеет большое народно-хозяйственное значение.
Цель исследования – повышение эффективности технологического и технического обеспечения при транспортировке грубых кормов за счет снижения затрат энергии, труда и денежных средств.
Объект исследования – технологический процесс транспортировки при уборке грубых кормов, а также применяемые для этих целей технические средства.
Предмет исследования– закономерности характеризующие функционирование подсистем и машин в технологических транспортных системах перевозки грубых кормов.
Методы исследований. Общей методологической основой исследований являлось использование системного подхода, обеспечивающего рассмотрение уборочно-транспортного процесса с учетом взаимосвязей системных параметров. В аналитических исследованиях использованы методы математического анализа, теории вероятностей, линейного и динамического программирования. Экспериментальные исследования проводились в производственных условиях и путем моделирования на ЭВМ. Анализ и обработка полученного экспериментального материала исследований осуществлялось с помощью методов математической статистики.
Научная новизна заключается в разработке положений, реализующих принципы системного анализа при построении технологических транспортных систем на заготовке грубых кормов. Выявлены закономерности влияния состава, структуры и параметров технических средств на показатели функционирования, на основе чего предложены новые варианты технологического построения транспортных систем кормозаготовительного процесса. Предложена методика выбора рационального варианта сбора грубого корма при условии минимизации грузооборота материала и машин. Определены основные технологические, конструктивные и режимные параметры технических средств для сбора и транспортировки грубых кормов при различных условиях эксплуатации. Новизна технических решений подтверждена 13 авторскими свидетельствами и 8 патентами на изобретения.
Практическая значимость работы. Разработаны и проверены новые технологические схемы транспортирования и технические решения, позволяющие более эффективно реализовывать различные варианты построения транспортных систем на заготовке грубых кормов. Внедрены рекомендации производству и разработаны прикладные программы для проведения инженерных и технологических расчетов, а также научных исследований по формированию транспортных систем на заготовке грубых кормов. Результаты исследований используются в учебном процессе аграрных ВУЗов Сибирского федерального округа при подготовке инженеров по специальности механизация сельского хозяйства.
Реализация результатов исследований. Исследования, составившие основу диссертационной работы, выполнялись согласно научно-техническим программам 0.51.11 - 01.06.Д1А «Разработать и проверить технологические процессы транспортировки грузов при возделывании и уборке сельскохозяйственных культур» и 0.51.12.06 «Разработать и внедрить перспективные системы машинных технологических процессов и технических средств для завершения комплексной механизации растениеводства и животноводства», НИР НГАУ (1991 - 2009 гг.).
Результаты исследований приняты к внедрению НТС АПК Новосибирской и Томской областей, внедрены в ряде хозяйств, научно-техническом центре по тракторным прицепам (г. Орск), ГКБ по тракторным и автомобильным прицепам (г. Балашов), ГСКБ по комплексам машин для двухфазной уборки зерновых, риса, семенников трав и других культур и стационарного обмолота (г. Таганрог). Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедрах ЭМТП Новосибирского, Омского и Алтайского государственных аграрных университетов, Томского и Кемеровского сельскохозяйственных институтов.
На защиту выносятся:
– методика построения технологических транспортных систем и определения конструктивно-режимных параметров технических средств для транспортирования грубого корма;
– методика моделирования транспортных систем и технологических параметров технических средств в различных условиях эксплуатации машин;
– методика организации рационального сбора грубого корма при выполнении транспортных операций;
– схемы технологического построения транспортных систем и технические средства для их реализации на заготовке грубого корма;
– зависимости между технологическими, конструктивными параметрами технических средств, определяющими рациональное функционирование технологических транспортных систем;
– принципиальные компоновочные схемы агрегатов для выполнения основных и вспомогательных операций транспортного процесса на заготовке грубых кормов.
Апробация результатов исследований. Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях Новосибирского ГАУ (1991-2009 гг.), международных научно-практических конференциях Института механизации НГАУ и Гумбольдтского университета (г. Берлин) (1995, 1997, 1998, 2004, 2006 гг.), международной научно-практической конференции «Проблемы стабилизации и развития сельскохозяйственного производства Сибири, Монголии и Казахстана в ХХI веке», НТС ГКБ по тракторным и автомобильным прицепам (г. Балашов), НТС ГСКБ по комплексам машин для двухфазной уборки зерновых, риса, семенников трав и других культур и стационарного обмолота (г. Таганрог), НТС научно-технического центра по тракторным прицепам (г. Орск), НТС завода «Сибсельмаш», НТС АПК Томской области, НТС АПК Новосибирской области (2007, 2009 гг.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 50 печатных работ, в числе которых рекомендации, монография, 13 авторских свидетельств и 8 патентов на изобретения. Общий объем опубликованных работ - 37,3 п.л. (в т.ч. лично автора 23,9 п.л.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы из 237 наименований, в том числе 32 на иностранном языке, и приложений. Работа изложена на 259 страницах машинописного текста и включает 16 таблиц, 104 рисунка и 6 приложений с материалами результатов исследования.
Похожие диссертации на Совершенствование технологического и технического обеспечения при транспортировке грубых кормов
