Введение к работе
Актуальность темы. Потребление мяса в России значительно ниже медицински обоснованных норм. Государственной программой развития сельского хозяйства до 2012 г. предусмотрено довести потребление мясопродуктов до 70 кг на одного человека. Выполнение этой напряженной программы возможно за счет, в частности, развития малого и среднего бизнеса в наиболее эффективной отрасли животноводства – свиноводстве. Для экономичного производства свинины на фермах с ограниченным поголовьем необходимы современные средства механизации раздачи кормов, широко используемые за рубежом. Однако, зарубежные технологии чрезвычайно дороги, требуют высокой квалификации персонала, соблюдения условий хранения кормов, обладают избыточной производительностью применительно к свиноводческим фермам до 1000 голов, что снижает их уровень использования.
Вместе с тем, известные отечественные автоматизированные системы раздачи кормов содержат значительный потенциал модернизации. Поиск этих резервов, направленный на упрощение конструкций элементов системы и удешевление их производства составляет актуальность настоящей работы.
Работа выполнялась по заданию головной организации в области механизации технологических процессов в животноводстве (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) – «Разработать систему автоматизированного распределения корма внутри помещений».
Цель работы. Повышение эффективности автоматизированной системы раздачи сухих кормов свиньям путем совершенствования транспортирующего органа, самокормушки и средств контроля уровня корма.
Объект исследований. Процесс функционирования автоматизированной системы раздачи сухих кормов.
Предмет исследований. Закономерности транспортировки, распределения и истечения кормов в корыта из бункеров самокормушек.
Методы исследований. Теоретические исследования базируются на основе законов математики, физики и теоретической механики. Экспериментальные исследования проводились на экспериментальных образцах качающегося транспортера, самокормушки и датчиков контроля уровня корма в соответствии с типовыми методиками и отраслевыми стандартами. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались на персональном компьютере.
Научная новизна
- теоретически обоснованы новые конструктивно-технологические схемы базовых элементов автоматизированной системы раздачи кормов - качающегося транспортера, самокормушки, датчиков контроля уровня;
- определены взаимосвязи расходных характеристик качающегося транспортера с величиной угла наклона кормопровода, частоты и амплитуды тянущих воздействий привода на кормопровод, высоты корма в загрузочном бункере, расстояния его транспортировки;
- определены конструктивные параметры самокормушки с шарнирно закрепленным бункером и исследованы закономерности зависания корма в зависимости от времени его выдержки, влажности и величины усилия подпрессовки;
- обоснованы конструктивные параметры датчиков контроля верхнего и нижнего уровней корма в самокормушке, исследована взаимосвязь погрешности контроля с интенсивностью и смещением подаваемого потока.
Практическая значимость работы заключается в разработке структурно-технологической схемы стационарной автоматизированной системы кормораздачи, обеспечивающей улучшение качественных характеристик кормления, повышение технологической надежности, упрощение и удешевление конструкции.
Реализация результатов исследований. На основе результатов исследований разработана автоматизированная технология раздачи сухих кормов для свиноферм на 500 и 1000 голов. Конструкторская документация передана головной организации по механизации технологических процессов в животноводстве – ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии. Разработанные качающиеся транспортеры внедрены в ОНО ОПХ «Ракшинское» Моршанского района Тамбовской области.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и одобрены на Международной научно-практической конференции «Перспективные технологии и технические средства в АПК» (Мичуринск 2007 г.), на конференции молодых ученых в ГНУ ВИИТиН 2007 г, на XII Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве – стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства на период до 2020 г.» (Москва – Подольск, ВНИИМЖ Россельхозакадемии 2009 г.), на заседаниях Ученого совета ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии 2007-2009 гг.
Публикация результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 20 работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Техническая новизна работы подтверждена тремя решениями о выдачи патентов РФ на изобретения.
На защиту выносятся следующие основные положения:
- теоретический анализ транспортирующей способности перспективных рабочих органов;
- конструктивно-технологическая схема и параметры качающегося транспортера с симметричным приводом тянущего воздействия на полуветви кормонесущих желобов, размещенных на гибких подвесках;
- конструктивно-технологическая схема и параметры самокормушки с датчиками контроля нижнего и верхнего уровней корма в ней с шарнирно закрепленным бункером в верхней части, исключающим зависание кормов за счет динамического воздействия животных на нижнюю часть;
- закономерности изменения производительности качающегося транспортера от длины транспортирования, частоты колебаний вибропривода, амплитуды колебаний и угла наклона кормонесущего органа;
- закономерности уплотнения корма в бункере самокормушки и его истечение от времени выдержки, влажности корма и величины усилия подпресовки;
- взаимосвязь погрешностей контроля уровня корма в самокормушке с интенсивностью подачи корма с асимметрией потока.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 190 листах, содержит 118 страниц основного текста, 74 рисунка, 15 таблиц и 9 приложений. Список использованных источников включает 123 наименования.
