Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и постановка задачи исследований 10
1.1. Сравнительная эффективность способов заготовки консервированных кормов 10
1.2. Анализ способов повышения эффективности и качества консервируемых кормов 12
1.2.1. Технология заготовки сенажа 12
1.2.2. Технология приготовления травяной муки 17
1.3. Требования, предъявляемые к измельчителям кормов 20
1.4. Классификация и анализ конструкций рабочих органов измельчителей кормов 22
1.5. Критерии оценки качества и оптимизации работы измельчителей 31
1.6. Обзор теоретических и экспериментальных исследований процесса резания листостебельных кормовых материалов 39
1.7. Выводы 45
1.8. Цель и задачи исследований 46
2. Теоретические предпосылки к оптимизаци схем измельчающих аппаратов и определению критерия оценки качества процесса измельчения 47
2.1. Качество измельчения стебельных кормов и выбор критерия его цценки 47
2.2. Обоснование параметра оптимизации 49
2.3. Факторы, влияющие на качество измельчения стебельных кормов и обоснование оптимальной схемы измельчающего аппарата 51
2.4. Кинематический анализ работы комбинированного рабочего органа измельчителя 65
2.4.1. Траектория движения ножей относительно подаваемого слоя материала 67
2.4.2. Скорость резания 69
2.5. Исследование геометрических параметров комбинированного рабочего органа 75
2.5.1. Угол скольжения ножей 75
2.5.2. Величина подачи на один рез и количество ножей на барабане 81
2.6. Энергетическая оценка работы комбинированного рабо
чего органа 84
3. Программа и методика экспериментальных исследований 88
3.1. Программа исследований 88
3.2. Методика лабораторных исследований физико-механических характеристик стебельных кормов 88
3.2.I.Исследование размерного состава 89
3.2.2. Определение влажности 90
3.3. Методика лабораторных исследований влияния качества измельчения на интенсивность влагоотдачи кормового сырья 92
3.4. Лабораторно-полевые исследования процесса измельчения трав комбинированным рабочим органом методом планирования эксперимента 96
3.4.1. Выбор управляемых факторов и параметра оптимизации процесса измельчения 96
3.4.2. Выбор уровней варьирования факторов 100
3.4.3. Реализация плана эксперимента 102
3.4.4. Приборы, аппаратура и методика сбора первичной информации 106
3.4.5. Обработка результатов эксперимента и составление математических моделей процесса из мельчения 111
3.5. Методика оценки качества измельчения 116
3.5.1. Фракционный состав и средневзвешенная длина частиц 116
3.5.2. Определение коэффициентов однородности и относительной интенсивности влагоотдачи измельченной массы материала 120
3.6.Методика полевых исследований влияния качества измельчения исходного материала на показатели работы сушильных агрегатов 121
3.7. Методика исследований влияния длины резки растений на качество заготавливаемого сенажа в производственных условиях 125
4. Результаты исследований и их анализ 128
4.1. Размерные характеристики некоторых волокнистых кормовых материалов 128
4.2. Влияние качества измельчения на интенсивность влагоотдачи кормов 129
4.3. Анализ математических моделей процесса измельчения люцерны различными аппаратами и выбор оптимальных режимов работы измельчителей 131
4.3.1. Канонический анализ 133
4.3.2. Изучение влияния взаимодействия факторов на критерии оптимизации с помощью двухмерных сечений 136
4.4. Качество измельчения стебельных кормов различными измельчителями 149
4.5. Влияние длины резки исходного материала на технико-экономические показатели работы сушильных агрегатов и качество травяной муки 155
4.6. Влияние длины резки растений на физико-химическое состояние и качество заготавливаемого сенажа 157
5. Производственная проверка и экономическая эффективность применения многоплоскостного измельчающего аппарата продольно-поперечного резания 160
Общие выводы и рекомендации производству 166
Литература 169
Приложения 183
- Технология заготовки сенажа
- Факторы, влияющие на качество измельчения стебельных кормов и обоснование оптимальной схемы измельчающего аппарата
- Лабораторно-полевые исследования процесса измельчения трав комбинированным рабочим органом методом планирования эксперимента
- Влияние качества измельчения на интенсивность влагоотдачи кормов
Введение к работе
ХХУІ съезд КПСС, ввдвигая широкую программу социального развития и повыпения народного благосостояния, на первый план поставил задачу улучшить снабжение населения продуктами питания. Для решения этой задачи разработана Продовольственная программа СССР до 1990 года, которая является важнейшей составной частью экономической стратегии партии на ближайшее десятилетие.
Ставится задача довести среднегодовое производство мяса (в убойном весе) в одиннадцатой пятилетке до 17...17,5 млн.т, молока до 97..,99 млн.т, яиц - до 72 млрд.штук. В решении поставленной задачи особое место занимает кормопроизводство /I/.
В принятом ЦК КПСС и Советом Министров СССР постановлении "0 мерах по увеличению производства и повдаению качества кормов" определена обширная программа. К 1985 году намечено довести объемы заготовок сена до 80 млн.т, силоса до 274 млн., сенажа - до 77 млн., витаминной травяной муки и других обезвоженных кормов до 10 млн., брикетированных и гранулированных кормо-смесей - до 14 млн.т /2/.
Продовольственной программой предусмотрено обеспечить производство кормов в стране в 1985 году в количестве 500 млн.т и в 1990 году - 540...550 млн.т кормовых единиц. Довести в 1990 году заготовку сена до НО...112 млн.т, кормовых корнеплодов до 60...63 млн.т /3/.
Основными тенденциями в развитии технических средств для заготовки различных видов кормов являются переход на прогрессивные технологии и применение новых машин, среди которых измельчающая техника займет одно из главных мест /4/.
По расчетам специалистов, в настоящее время в стране ежегодно измельчается свыше 50 млн.т трав для производства травяной муки. 65...80 млн.т грубых кормов, а также много зеленой подкормки и других кормовых материалов /5, 6/.
На выполнение такого объема работ требуются, по расчетным данным, следующие затраты энергии: на измельчение подвяленных трав 250 млн.кВт.ч, трав на силос 300, трав на муку 32,5 - в общей сложности более 1082,5 млн.кВт«ч. Общая стоимость энергии, затраченной на привод измельчителей, составит около 74 млн.руб.
Большое значение для эффективного кормления животных и консервирования трав имеет, прежде всего, качество измельчения кормов. Неправильное измельчение кормов приводит к потерям ценного продукта в результате непоедания его из-за крупности, выбрасывания из кормушек, затаптывании животными и птицей, порчи при хранении. В то же время, наличие в измельченной массе частиц большой длины приводит к их зависанию в зоне высоких температур сушильных барабанов агрегатов для приготовления травяной муки, вынужденной остановке, значительному снижению производительности, нарушению технологического цикла и снижению качества заготавливаемого корма /7/.
Стебельные корма являются обязательным компонентом кормовых рационов большинства животных. Для их измельчения в основном при меняются барабанные, роторные, дисковые и комбинированные рабочие органы. Однако, они не обеспечивают необходимого качества измельчения материала и стабильности фракционного состава резки и потребляют много энергии.
Исследованию процесса измельчения различных кормовых культур посвящено много работ, но несмотря на это, выпускаемые промышленностью кормоизмельчающие машины различных типов имеют все еще высокую энергоемкость и металлоемкость, недостаточную производительность, а качество измельченного материала не полностью отвечает зоотехническим требованиям. До сих пор нет достаточно полного обоснования как конструктивных параметров, так и наиболее эффективных режимов их работы, а так же не учитывается разнообразие физико-механических характеристик измельчаемых материалов.
В связи с этим изучение и совершенствование измельчителей кормов и их рабочих органов, направленное на повышение производительности, снижение энергоемкости, улучшение качества измельчения, является актуальной и важной народнохозяйственной задачей.
Цель настоящей работы - изыскание и обоснование перспективной конструкции рабочего органа для измельчения стебельных кормов, позволяющей повысить производительность машины при одновременном улучшении качества измельчения и снижении удельной энергоемкости технологического процесса.
В работе предложены показатели для оценки качества и оптимизации технологического процесса измельчения кормового сырья. Разработана методика оценки распределения частиц измельченной массы по длине резки, позволяющая прогнозировать качественные показатели работы измельчителей.
Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена конструктивно-технологическая схема многоплоскостного измельчающего аппарата продольно-поперечного резания. Получены выражения для определения скорости резания материала, угла скольжения ножей, величины подачи на один рез в зависимости от конструктивных параметров и режимов работы предлагаемого рабочего органа.
Изучено влияние длины резки растений на эффективность и качество их консервирования, а также влияние различных факторов на процесс измельчения.
Автор выносит на защиту следующее:
I. Методику оценки распределения частиц измельченной массы по длине резки, позволяющую прогнозировать качественные показатели работы различных измельчителей.
2. Многоплоскостной измельчающий аппарат продольно-поперечного резания для измельчения стебельных кормов при их консервировании.
3. Критерии оценки качества и оптимизации технологического процесса измельчения стебельных кормовых материалов.
Технология заготовки сенажа
Основными и пока неустранимыми при сенажировании являются потери вследствие дыхания (так называемого "угара") растительной массы, жизнедеятельности сначала аэробных, а затем - анаэробных бактерий.
Известно, что основа технологии сенажирования подвяленной кормовой массы заключается в создании анаэробных условий путем её уплотнения и герметизации. От степени уплотнения в значительной мере зависит физико-химическое состояние консервируемой массы, а степень уплотнения в свою очередь зависит от качества измельчения. Мелко измельченная масса уплотняется лучше, поэтому в ней остается меньше воздуха, а следовательно, сокращается период дыхания растительных тканей, ограничивается продолжительность жизнедеятельности аэробной микрофлоры.
По данным отечественных и зарубежных исследователей /25, 26/ в материале, сжатом до плотности 800...1050 кг/м3 воздух практически отсутствует. Однако, как показывает практика, в большинстве случаев плотность заготавливаемого сенажа не превыпает 450 кг/м3.
Поэтому не случайно, что в последние годы некоторые исследователи /27, 28/ свои работы направляют на выявление зависимости качества сенажа от длины резки. Так, в производственном опыте 0ГК Тюменского СХИ /27/ длина резки тимофеечно-клеверной массы для сенажа составляла: 3...4 см (I вариант), 6.,.8 (2 вариант) и Ю...12 см (Ш вариант).
После 5-месячного хранения сенаж из резки 3...4 см потерял 8,7 % протеина, из резки 6...8 см - 9,3 %9 а из резки Ю...І2 -11,2 %. Длина резки существенно влияет и на биохимические показатели корма. В первом варианте содержится 2,2 % масляной кислоты, во втором варианте - 13,7, а в третьем варианте - 26,4 %, Если принять во внимание, что масляная кислота вредна для животных, то наиболее качественный сенаж получен в первом варианте, т.е. при более мелком измельчении травяной массы.
Исследованиями ученых Канады /29/ установлено, что при длине резки не более 12 мм обеспечивается устойчивый процесс механизации загрузки и выгрузки сенажа и отпадает необходимость в трамбовке закладываемой массы. В мелкорезанной силосной и сенажной массе быстрее прекращается процесс "дыхания", что повышает качество корма и он лучше поедается скотом. Раздавать такой сенаж и силос животным можно простыми стационарными установками и мобильными раздатчиками-смесителями. Опыты, проведенные в Белорусском институте животноводства /28/ показали, что самое высокое качество сенажа достигается при измельчении травы на частицы длиной Ю...20 мм. При таком измельчении провяленная трава легко разравнивается и уплотняется. Плотность её в траншее достигает 600 кг/м3 и более. Это гарантирует получение качественного корма. Важно и то, что при этом лучше используются капитальные хранилища и транспортные средства. Такой сенаж легко извлекается из хранилища, отличается хорошей сыпучестью, поэтому его проще включать в состав кормосмесей. Из приведенных данных можно сделать вывод, что одним из способов повышения доброкачественности сенажа является мелкое измельчение консервируемой массы. Несмотря на накопленный опыт производства травяной муки, себестоимость её остается высокой (90...100 руб/т, а в некоторых хозяйствах - 150 руб/т и более), а качество в ряде случаев - низким. Объясняется это, прежде всего, высокой энергоемкостью процесса сушки /23/. Высокая стоимость энергии, затрачиваемой на сушку сельскохозяйственных продуктов, требует рассмотрения всех мер, позволяющих улучшить энергетические характеристики процесса. Известные способы совершенствования процессов сушки, такие как ступенчатая сушка с промежуточным подводом тепла, использование тепла, содержащегося в увлажненном теплоносителе на выходе из сушилки для его предварительного подогрева, рециркуляция и др., к сожалению, до сих пор не нашли распространения при сушке сельскохозяйственных продуктов /30/,
Интенсификация процесса сушки ведется за счет повыпения испарительной способности с единицы площади или объема сушилки. При интенсификации уменьшается удельная металлоемкость оборудования и увеличивается его пропускная способность. Это ведет к снижению затрат на сушку.
При сушке кормов интенсификация приобретает особо важное значение, так как большинство из них, за исключением зерна, являются высоковлажными материалами и для получения І т сухого продукта из них необходимо испарить 2,5...7 т воды /1?Л Интенсификацию сушки кормов можно вести по двум направлениям (см.фіг.І. I): - по пути подбора оптимального режима в процессе сушки для каждого вида материала и внутренних устройств сушильной камеры, т.е. способами непосредственно интенсифицирующими сам процесс сушки и помогающими увеличить испарительную способность сушильной камеры; - по пути частичного обезвоживания корма до его поступления на сушку более дешевыми методами, а также по пути снижения энергии связи влаги с кормом, т.е. методами непосредственно действующими на высушиваемый материал и только косвенно - на процесс сушки. В сушильной практике имеются случаи, когда интенсификацию проводят совместно обоими способами. В этом плане следует отметить сушилку по схеме Ткаченко /31/ и сушилку ирмы "Этрайтор" /32/. В них совмещены процессы сушки и измельчения материала, т.е. дополнительное измельчение проводится в самой сушильной камере-барабане. Кроме подбора рационального режима, при измельчении материала постоянно обновляется поверхность испарения, зона испарения не распространяется внутрь материала. Это дает возможность повысить температурный уровень процесса, т.е. интенсифицировать его без опасности перегрева материала.
Факторы, влияющие на качество измельчения стебельных кормов и обоснование оптимальной схемы измельчающего аппарата
При оптимизации конструктивно-режимных параметров и сравнительных испытаниях измельчителей нужна объективная и точная оценка качества их работы, а также затрат энергии, исходя из зоотребований.
Уже отмечалось (п.1.5), в настоящее время еще не разработаны достаточно полные критерии, позволяющие производить сравнительную оценку измельчения различными измельчающими аппаратами. Большинство современных исследователей /60, 69, 72, 118/ при оценке качества измельчения исходят из пределов физиологически целесообразной величины, классифицируя измельченную массу на три фракционные группы: с переизмельченными частицами, с частицами заданного размера и с недоизмельченными частицами.
Однако, применение предложенных методик и критериев для оценки качества измельчения травяных кормов при их консервировании весьма затруднительно, т.к. в современных агрозоотребованиях точно не оговорен ни нижний, ни верхний предел частиц по длине резки.
В разрабатываемых в последнее время агрозоотехнических требованиях /37, 74/ качество измельчения обычно выражают в процентах к определяющей фракции. Так, согласно требований ГОСТ 23637-79 растения для приготовления сенажа должны быть измельчены на отрезки размером до 0,03 м. При этом, отрезков указанного размера должно быть не менее 80 % всей массы /119/. Таким образом, при измельчении травяной массы для консервирования важно получить частицы определенных размеров, не превышающих заданные зоотехническими требованиями, а при сравнении различных измельчителей лучшим окажется тот, который даст больший выход частиц, соответствующих определяющей фракции. Поэтому критерием качества измельчения травяных кормов может служить предложенный нами коэффициент однородности измельченной массы KQ, определяемый из отношения массового выхода заданной фракции в пробе к массе пробы /120/: где М, - массовый выход заданной фракции в пробе; Мд - масса пробы. Значение коэффициента KQ может колебаться от 0 до I. Яри значении KQ = I все частицы пробы имеют средний заданный размер, а качество переработки продукта - идеальное. Для определения коэффициента однородности измельченной массы KQ от пробы материала массой Мц отделяют определяющую фракцию, указанную в агрозоотехнических требованиях, например, частицы размером до 0,03 м. Затем эту фракцию взвешивают и по полученной массе Mv и массе пробы Мд определяют KQ. Выразив полученный коэффициент в процентах, узнаем процентное содержание заданной фракции во всей массе, а по нему можем судить о соответствии машины агрозоотехническим требованиям. Для сравнительной оценки и оптимизации параметров различных измельчителей необходимо иметь обобщающий показатель, который соединил бы в себе основные производственные показатели: производительность машин, затраченную энергию и качество измельчения. Для характеристики энергоемкости процесса измельчения (дробления) различных твердых материалов имеются многочисленные исследования, основанные на поверхностной и объемной теориях, разработанных П,Риттенгером, В.Л.Кирпичевым, Ф.Киком, П.А,Ребиндером /65, 80, 121/. При измельчении корнеклубнеплодов широкое распространение находит способ оценки влияния того или иного фактора на процесс измельчения по удельному расходу энергии, затраченной на образование единицы новой поверхности. Но такой показатель, позволяющий провести анализ физических явлений при измельчении, не всегда учитывает качество обработки корма. Затруднительным в этом случае является также вычисление вновь образованной поверхности. Для этого радом исследователей /60, 72, 75, 118/ предложены различные методики. Для простоты вычислений форму измельченных частиц идеализируют и принимают её в виде шара, куба, параллелепипеда, конуса и т.д., чего практически при измельчении кормов не бывает. Применительно к измельчению травянистых кормовых материалов положительных результатов получено крайне мало, а предлагаемые методы весьма приближенны и сложны для практического использования. Из известных оценочных показателей наиболее приемлемым является показатель оптимизации измельчающего аппарата, который предложил И.И.Мейлахс для оптимизации скоростного режима измельчителя корнеклубнеплодов. Он представляет собой минимальное отношение удельного расхода энергии к показателю качества измельчения /76/, Аналогичный показатель предложен Сысуевым В.А. и представляет собой отношение удельной энергоемкости рабочего процесса к единице степени измельчения материала Ли /122/. Однако, удельный расход энергии, определенный без учета качества измельчения, неполно характеризует процесс, т.к. степень измельчения материала, как отмечалось выпе (п.1.5), не может служить для оценки качества измельчения.
Поэтому, если при измельчении стебельных кормов за показатель качества измельчения принять предлагаемый нами коэффшиент однородности измельченной массы, вычисляемый по выражению 2.1, то критерием оптимизации измельчающих аппаратов может быть показатель П0, определяемый из отношения удельного расхода энергии к коэффициенту однородности измельченной массы материала KQ, т.е. Показатель оптимизации П0, прямо пропорциональный затратам энергии и обратно пропорциональный пропускной способности и коэффициенту однородности измельчения, имеет важное значение для оценки энергоемкости процесса измельчения кормов, так как увязывает удельные (отнесенные к единице массы измельченного корма) энергозатраты с качеством работы. Поэтому применение параметра П0 (кВт»ч/т) дает возможность сравнить энергозатраты, полученные при различном качестве измельчения корма. Минимальные значения П0 оптимизируют исследуемый фактор.
Лабораторно-полевые исследования процесса измельчения трав комбинированным рабочим органом методом планирования эксперимента
Выходными параметрами являются производительность, потребляемая мощность и качество измельчения.
На основании ранее проведенных исследований процесса резания стебельных материалов и технологических процессов, протекающих в измельчителях /92-101, 132-137/, а также по результатам наших теоретических исследований, выбираем управляемые факторы.
0 влиянии таких параметров измельчающих аппаратов как угол заточки ножа и противорежущего элемента (Xg), толщина ножа и лезвия (XJQ), зазор в режущих парах (XJJ) на энергозатраты и качество резания существует единое мнение. Угол заточки ножа и противо-режущей пластины, толщина ножа и лезвия выбираются наименьшими из условия прочности и износостойкости материала. Зазор в режущих парах также должен быть минимальным для качественного перерезания всего слоя материала и нижний предел его ограничивается нежела-тельным трением материалов режущей пары. По этим причинам факторы Xg, XJQ, XJJ исключаются из числа контролируемых и управляемых.
Исходя из условия получения качественной резки количество ножей на барабане (Х) принимают максимальным, в связи с чем фактор Х исключается.
Результаты экспериментальных исследований по резанию толстого слоя растительных материалов, проведенные проф.Резником Н.Е. /78/, Н.В.Сабликовым /43/дают основание полагать, что в энергетическом отношении выгодно производить резание толстого слоя сте-бельных кормов при угле скольжения Ь = 25...40. На основании этого фактор Х7 исключаем из числа управляемых.
Угол установки ножа (XQ) выбирают из условия устранения нежелательного трения торца перерезанного слоя стеблей о поверхность ножа в зависимости от скорости подачи материала (Х3), скорости резания (Х ) и количества ножей (Xg), поэтому фактор XQ также исключается.
Анализ проведенных исследований процесса измельчения стебельных кормов показывает, что одним из наиболее значимых и мало изученной среди контролируемых и управляемых факторов является скорость резания (Х ). Однако, как показывают наши теоретические исследования (п.2.4,2), фактор Х является функцией факторов Xj, Х , Х3. Поэтому, в качестве регулируемых принимаем факторы Xg и Хд, независимые друг от друга и оказывающие влияние на выходные параметры процесса измельчения.
Факторы Xg, Xj и Xjg взаимосвязаны: с изменением величины подачи материала (Х) соответственно меняется и толщина подаваемого слоя (Xjg) при постоянной ширине горловины (Xjg). Поэтому в качестве управляемого фактора можно принять один из них. На практике ширина горловины остается постоянной, а варьировать чаще всего приходится величиной подачи массы в измельчающий аппарат. В связи с этим выбор останавливаем на факторе .
Из числа управляемых факторов при планировании эксперимента следует исключить и частоту вращения барабана (Xj), так как этот фактор находится в тесной взаимосвязи с окружной скоростью ножей (Х2).
Таким образом, априорное исследование факторов, влияющих на выходные параметры процесса измельчения, позволяет выделить из тринадцати лишь три управляемых фактора: окружная скорость ножей \jo , скорость подачи материала \)w , величина подачи материала в измельчающий аппарат ч Для сокращения количества опытов при выборе оптимальной схемы измельчающего аппарата и оптимального варианта сочетания переменных факторов целесообразно использовать один критерий, который должен обладать универсальностью, быть измеряемым или легко определяемым косвенным путем, иметь физический смысл. Выходные параметры процесса измельчения - производительность \Д т/ч; мощность потребляемая для измельчения г кВт и качество измельчения KQ - можно представить в виде одного критерия оптимизации, предложенного нами /120/ (п,2.2). Он представляет собой удельную энергоемкость процесса измельчения, отнесенную к коэффициенту однородности измельченной массы Введенный универсальный параметр оптимизации Wo , кВт»ч/т имеет физический смысл, легко определяется и минимальные значения его оптимизируют процесс. 3,4.2. Выбор уровней варьирования факторов На основе результатов ранее выполненных исследований процесса резания стеблей растений, а также исходя из конструктивных соображений нами приняты следующие пределы варьирования: скорость резания - нижний 23, верхний 35 м/с; скорость подачи материала -нижний 2, верхний 4 м/с; величина подачи материала - нижний Ю, верхний 20 т/ч. При нормализации факторов осуществляется линейное преобразование факторного пространства с переносом начала координат в центр эксперимента и выбор масштаба по осям в единицах варьирования факторов /138, 139/. Нормализацию факторов проводим по формуле /140/:
Влияние качества измельчения на интенсивность влагоотдачи кормов
Анализ научно-технической литературы по исследованию про цесса измельчения стебельных кормов в ходе их консервирования пока зал, что выпускаемые промышленностью в настоящее время измельчите ли не обеспечивают качества измельчения растений и его соответст вия зоотехническими требованиями, а применяемые при этом методы и показатели оценки качества измельчения не надежны и требуют дальнейшего совершенства. 2. Предложены критерии оценки качества и оптимизации технологического процесса измельчения стебельных кормов (2.1, 2.2, З.ІІ) и методы их определения (пп.2.1, 2.2, 3.3, 3.5.2). 3. Разработана и экспериментально проверена методика оценки распределения частиц измельченной массы по длине резки для прогнозирования качественных показателей работы измельчителей (пп.2,3, 4.4). 4. На основе теоретических исследований предложен принцип многоплоскостного продольно-поперечного резания стебельных кормов, разработана конструкция комбинированного рабочего органа и выведены зависимости для определения скорости резания материала (2.26), угла скольжения ножей (2.18), величины подачи на один рез (2,28, 2,29) от конструктивных параметров и режимов работы измельчителя. 5. Получены математические модели процесса измельчения трав различными аппаратами (3.7, 3.8). Их анализ показал, что предлагаемый принцип многоплоскостного продольно-поперечного резания эффективнее по сравнению с широко распространенным одноплоскостным поперечным резанием материала в 3,7 раза. Процесс измельчения с применением экспериментального комбинированного рабочего органа протекает наилучшим образом при окружной скорости ножей (скорости резания) равной 30...32 м/с и скорости подачи материала - 2,5...3 м/с. При этом критерий оптимизации составляет 0,477 кВт.ч/т. Одношюскостное поперечное резание материала позволяет достичь минимального значения критерия оптимизации, равного 1,768 кВт.ч/т при окружной скорости ножей 35...37 м/с и скорости подачи - 2...2,5 м/с. 6. Выявлено, что комбинированные рабочие органы, установленные на измельчители КУФ-1,8 и КСЖ-100 позволяют повысить производительность машины в 1,5 раза, обеспечивают хорошее качество измельчения кормов с содержанием в общей массе 80...85 % частиц длиною до 30 мм, что вполне удовлетворяет зоотехническим требованиям. При этом средневзвешенная длина частиц измельченного материала слетавляет у экспериментальных измельчителей 23...25 мм, а у серийных - 54...72 мм, что свидетельствует об улучшении качества измельчения в 2...3 раза. Это позволяет повысить коэффициент использования номинальной грузоподъемности транспортных средств, занятых на перевозке кормов, на 40...50 %, 7. Установлено, что с уменьшением длины резки от 50 до 10 мм интенсивность влагоотдачи растений возрастает в 1,6...2,1 раза. При разрезании частиц измельченной массы вдоль волокон пополам интенсивность влагоотдачи при той же длине резки увеличивается в 1,3...1,7 раза, при разрезании на четыре части - более чем в 2 раза. Следовательно, при оценке качества измельчения трав, предназначенных для сушки, следует учитывать не только длину резки, но и расщепленность частиц вдоль волокон, используя при этом предложенные нами показатели и методы оценки. 8. Переоборудование рабочих органов измельчителей, применяе мых при заготовке травяной муки по предлагаемой схеме, сопровож дается уменьшением длины резки растений с 50...60 до 20...25 мм, что позволяет повысить производительность сушильных агрегатов в среднем на 25 %, содержание каротина на 4...6 % и снизить удельные затраты топлива на 10...18 %, электроэнергии и живого труда - на 13...26 %. 9. Выявлено, что уменьшение длины резки растений со 100...ПО до 25...30 мм при заготовке сенажа повышает плотность укладки массы с 470 до 550 кг/м , что оказывает существенное влияние на качество заготавливаемого корма. При этом установлено, что повыша ется питательная ценность сенажа на 9 %, содержание протеина - на 18,7 % и каротина - на 23,5 %. Потери при хранении по отношению к исходной массе сокращаются: питательной ценности - с 9,8 до 3,8 %, содержания протеина - с 14,2 до 0,4 %, каротина - с 64,1 до 56,6 %. Это позволяет получить дополнительно 30 кормовых единиц на каждую тонну заготавливаемого корма. 10. Производственными опытами и экономическими расчетами, установлено, что применение предлагаемого рабочего органа в техно логических линиях по приготовлению травяной муки и гранул позво ляет снизить приведенные затраты на І т готовой продукции на 5...6 рублей за счет повышения производительности труда и сниже ния материальных и трудовых затрат. Использование измельчающего аппарата продольно-поперечного резания при заготовке сенажа позволяет получить экономию в сумме от 6 до 8,6 рублей на каждую тонну заготавливаемого корма за счет повышения его качества и снизить приведенные затраты на 0,5 ... 0,6 руб./т за счет более рационального использования емкостей кормохранилищ и транспортных средств, занятых на перевозке корма.
