Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время одной из наиболее акту-іьньїх проблем является обеспечение населения продуктами живот-эводства. Для успешного удовлетворения потребностей в мясо-элочных продуктах необходимо развивать скотоводство, что, в юю очередь, связано с созданием прочной кормовой базы. Обеспе-:ние животных полноценными кормами, сбалансированными по пи-ітельности в соответствии с запланированной потребностью - одно і решающих условий увеличения продуктивности животных и улучення качества продуктов животноводства, а также повышения его )фективности.
Успех работы ферм в стойловый период содержания скота во іогом зависит от полноценности кормления животных. Умелое и щиональное использование кормов должно быть в центре внимания >и производстве продукции животноводства. Одними из основных ловий в успешном решении этой задачи являются совершенствова-«е технологий и оптимизация подбора систем машин, оборудования [я кормоцехов, позволяющих готовить влажные кормовые смеси с ироким использованием грубых и сочных кормов. Это позволит со->атить расход концентратов в рационах животных.
В увеличении и ускорении производства животноводческой про-тсции определяющая роль принадлежит кормам, на долю которых жходится более половины себестоимости продукции животновод-ва. Очевидно, что подготовка кормов к скармливанию в соот-тствии с зоотехническими требованиями приобретает приоритетное іачение. Наиболее энергоемкий и вместе с тем распространенный юцесс подготовки кормов - измельчение.
Необходимость механизировать технологический процесс из-:льчения корнеклубнеплодов привела к созданию большого числа мых разнообразных измельчителей от корнерезок с ручным приво->м до современных высокопроизводительных машин. Однако, на годняшний день задача качественного измельчения кормов при ма-т удельной энергоёмкости измельчителей остается до конца нере-енной.
Процесс измельчения корнеклубнеплодов требует больших за-ат энергии и до конца не исследован, несмотря на большое колйче-во работ, посвященных этой теме и многообразие конструкций ра->чих органов, а также машин в целом, предназначенных для перера->тки кормовых материалов. Это приводит к тому, что энергозатраты измельчение корнеклубнеплодов могут достигать 38% от совокуп-IX затрат энергии на приготовление кормов.
Учитывая многие положительные характеристики существующих мельчителей корнеклубнеплодов, всегда есть перспектива улучше-ія их технико-экономических показателей. Основное направление в
развитии конструкций - это совершенствование рабочих органов измельчителей и снижение их энергоемкости.
Перед современным кормопроизводством стоит задача
- производить корма с минимальным соотношением "цена - ка
чество". Это такие корма, доля затрат на которые в себестоимости
продукции минимальна, или корма, позволяющие снизить период от
корма и таким образом ускорить оборот денежных средств. Указан
ного выше можно достигнуть в том случае, если снизить энергоем
кость процесса измельчения, при соблюдении зоотехнических требо
ваний, предъявляемых к измельченному корму.
Учитывая все вышесказанное, явно видна актуальность создания новых конструкций рабочих органов измельчителей корнеклубнеплодов, оптимизации режимов их работы с целью получения качественного корма с Минимальными энергозатратами.
Цепь работы. Целью настоящей диссертационной работы является изыскание перспективной конструктивно-технолгической схемы рабочего органа измельчителя корнеклубнеплодов, обеспечивающей высокое качество измельчения при минимальных удельных затратах энергии и максимальной производительности.
Методика исследования. В работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования заключались в определении конструктивно-кинематических параметров рабочего органа измельчителя корнеклубнеплодов и характеристик его работы.
При проведении экспериментальных исследований использовались стандартные и частные методики, приборы и установки. По стандартным методикам определялись физико-механические свойства клубней картофеля: длина, диаметр, масса, напряжение разрыва, относительное удлинение и модуль упругости.
По разработанным частным методикам определялись:
- обобщенный параметр оптимизации рабочего процесса предло
женного измельчителя;
напряжение среза клубней картофеля;
влияние технологических факторов на качественные показатели измельченного корма - на экспериментальном измельчителе. Большинство лабораторных исследований было проведено с применением метода математического планирования эксперимента.
По оригинальной методике определялись оптимальные конструктивно-кинематические параметры предложенного измельчителя корнеклубнеплодов.
Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики.
Научная новизна. Предложена оптимальная технология измельчения корнеклубнеплодов. Составлена физическая модель процесса измельчения корнеклубнеплодов вертикально-роторным рабочим органом с совочкооб-разными режущими элементами. Предложена конструкция измельчителя,
обеспечивающая минимальную энергоемкость процесса измельчения при соответствии готового корма зоотехническим требованиям.
Практическая ценность. Разработанная технология измельчения корнеклубнеплодов позволяет получить готовый корм, соответствующий зоотехническим требованиям, при минимальной удельной энергоёмкости процесса измельчения. Предложенная конструкция измельчителя корнеклубнеплодов вертикально-роторного типа с совочкообразными режущими элементами и ее конструктивно-технологические параметры могут быть использованы конструкторскими организациями при проектировании измельчителей кормов.
Реализация результатов исследования. В результате исследований была отработана технология измельчения корнеклубнеплодов для различных видов животных и птиц в кормоцехах учхоза Ульяновской ГСХА и совхоза "Шиловский" Сенгилейского района Ульяновской области. При минимальной удельной энергоёмкости процесса измельчения получен готовый корм, соответствующий зоотехническим требованиям.
В производственных условиях также доказана работоспособность предложенного измельчителя при измельчении яблок для производства яблочного сока в АООТ "Родниковая долина" (г.Сенгилей Ульяновской области).
Апробация. Основные результаты исследований доложены и одобрены на научных конференциях Ульяновской ГСХА (в 1997...2000 гг.) и Рязанской ГСХА (в 1999...2000 гг.).
Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано в 5 научных работах. Подана заявка на выдачу патента на изобретение (имеется приоритетная справка).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти разделов, общих вьгоодов и рекомендаций производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 222 страницах машинописного текста, из которых основной текст составляет 175 страниц и иллюстрирована 52 рисунками и 17 таблицами. Список использованной литературы содержит 134 наименования, из которых 7 на иностранных языках.