Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Загорский Сергей Михайлович. Повышение эффективности приготовления кормов за счет совершенствования рабочих органов измельчителя : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 СПб - Пушкин, 2006 151 с. РГБ ОД, 61:06-5/1756

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА 12

  1. Научные предпосылки по подготовке кормов к 12 скармливанию

  2. Влияние подготовки кормов к скармливанию на потребление и эффективность использования j ^

1.3. Анализ технологий и технических средств используемых

при приготовлении корм 19

1.4. Цели и задачи исследования 38

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПО ОБОСНОВАНИЮ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТЕБЕЛЬЧАТЫХ до
КОРМОВ

2.1. Обоснование рациональных параметров измельчающего ^о
барабана

2.1.1. Взаимодействие рабочего органа измельчителя-смесителя . „

кормов

  1. Силы, действующие на рабочий орган 44

  2. Влияние скорости резания на процесс измельчения 46

2.2. Выброс частиц кормов баллистической лопаткой

режущего барабана 49

  1. Исследование режимов работы измельчителя-смесителя 57

  2. Энергетическая оценка роторного измельчающего барабана 60

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

  1. Экспериментальная установка 63

  2. Программа исследований 68

3.3 Методики исследований 70

  1. Частоты вращения режущего барабана 70

  2. Линейной скорости питающего устройства. 71

  3. Степени измельчения корма 72

3.4. Измерительные приборы 74

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 77

4.1. Определение режимов работы измельчителя 77

  1. Линейная скорость питающего устройства 77

  2. Частота вращения режущего барабана 78

  3. Зазор между ножом и декой 80

4.2. Влияние рациональных режимов на: 80

  1. Гранулометрический состав измельчённого продукта 80

  2. Производительность измельчителя стебельчатых кормов 83

  3. Потребную мощность измельчающего барабана 85

4.3. Аэродинамика пневмотранспортной системы измельчителя
стебельчатых кормов 90

4.4. Исследование режущего элемента измельчающего барабана 97

5. РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 102

  1. Исходные данные 102

  2. Методика расчёта 103

  3. Результаты расчёта 104

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 109

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 111

ПРИЛОЖЕНИЯ 125

Введение к работе:

Агропромышленный комплекс является в настоящее время одним из самых важных производств, который поставляет населению продовольствие и сырьё промышленности. До 1990 года агропромышленный комплекс давал почти треть национального дохода страны. Политика девяностых годов не только не улучшила положение, но и привела к фактической утрате внутреннего рынка продовольствия и доля импортной продовольственной продукции в целом по стране превысила 50% [3].

Одной из наиболее актуальных проблем в сельском хозяйстве России является обеспечение населения продуктами животноводства, причем эта продукция, по возможности, должна быть конкурентоспособной.

Для полного удовлетворения потребностей в мясо-молочных продуктах необходимо развивать отрасль молочного скотоводства, что, в свою очередь, неразрывно связано с кормовой базой.

Животноводство в Российской Федерации - традиционно ведущая отрасль сельского хозяйства. В общем объёме производства сельскохозяйственной продукции на долю животноводческих продуктов приходится 65 - 70%. Однако производство продуктов животноводства велось экстенсивными методами, а переход к рыночной экономике привёл к существенному сокращению поголовья скота и его продуктивности [4].

Основой развития животноводства является прочная кормовая база. Однако в большинстве хозяйств страны заготавливается кормов недостаточно, качество их не удовлетворительное, что приводит к низкому уровню кормления животных. Для более полного обеспечения животноводства кормами, необходимо совершенствовать структуру кормовых площадей, укреплять материально-техническую базу кормопроизводства, улучшать естественные и искусственные сенокосы. Не менее важной задачей является разработка физио-лого-биохимических основ повышения эффективности использования кормовых ресурсов, особенно растительного происхождения [4].

Другим условием успешного решения задачи является совершенствование технологий и оптимизация подбора машин, оборудования для кормоцехов. Актуальность выполнения этого условия диктуется большой энергоемкостью животноводства. Отношение затрат энергии, приходящихся на животноводство, к аналогичному показателю в растениеводстве в настоящее время даже в высоко развитых странах составляет примерно 2,6...3,0 к 1,0.

Удельный вес процессов приготовления и раздачи кормов в совокупных затратах энергии на молочное скотоводство колеблется от 12 до 22%. На корма приходится до 75...80% в структуре себестоимости прироста живой массы животных и более 50% в себестоимости молока. Причем, в связи с постоянным ростом цен на энергоносители происходит постепенное увеличение приведенных выше показателей. Поэтому использование машин, позволяющих обрабатывать корма с минимальными затратами энергии, является одним из ключей к решению поставленной задачи.

Анализ состояния материально-технической базы в животноводстве, оснащённости ферм техникой показывает, что за годы реформ уровень падения этих составных частей технологии производства аналогичен или превышает уровень сокращения объёмов производства продукции в России за последние 10 лет. При этом имеется прямая связь и зависимость между уровнем оснащения ферм техникой и эффективностью и способностью отрасли выживать в условиях кризиса [46,47,48].

Большое значение для эффективного кормления животных имеет вопрос подготовки кормов к скармливанию. Переизмельчение корма приводит к увеличению затрат энергии и потерям при скармливании, а недоизмельчен-ный корм плохо поедается и усваивается животными, вызывает большие потери питательных веществ при хранении.

Исследованиям процесса измельчения различных кормов посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых, среди которых можно отметить В.П. Горячкина, П.А. Ребиндера, П. Риттингера, В.Л. Кир-пичёва,

7 В.А. Желиговского, B.A. Зяблова, СВ. Мельникова, Н.Е Резника, М.Б. Фабриканта и многих других.

Но, несмотря на это, промышленностью выпускаются кормоизмель-чающие машины, имеющие все еще высокую энергоемкость и металлоемкость, низкую технологичность, а качество измельченного материала не всегда полностью отвечает зоотехническим требованиям. До сих пор нет полного обоснования как конструктивных параметров, так и наиболее эффективных режимов работы измельчителей, не учитывается разнообразие физико-механических характеристик исходных кормовых материалов.

Особо остро встает вопрос об обеспечении техническими средствами (измельчители кормов) лично-подсобных, фермерских хозяйств и малых ферм.

Важную роль в технологических процессах приготовления кормо-смесей играет операция смешивания. Теоретические основы ее совершенствования, а также разработки средств механизации приготовления кормовых смесей изложены в работах A.M. Григорьева, Р.Л. Зенкова, А.А. Лапшина, Е.А. Раскатова, П.К. Жевлакова, Г.М. Кукты, Ф.К. Новобранцева, Ф.Г. Стукалина, А.Ш. Финкельштейна, СВ. Мельникова и многих других ученых. Результаты смешивания сказываются как на продуктивности животных, так и на сохранности кормов. Данная операция требует дополнительных затрат энергии, которые относятся на себестоимость корма. В то же время существующие смесители малопроизводительны и не всегда обеспечивают требуемого качества смеси.

В связи с вышеизложенным разработка и обоснование измельчителя смесителя кормов, его рабочих органов, направленные на обеспечение фермерских хозяйств и малых ферм современной техникой, снижение энергоемкости при хранении и подготовки кормов к скармливанию является актуальной и важнейшей народнохозяйственной задачей.

Однако с помощью даже самых лучших машин нельзя комплексно

8 решить проблему повышения эффективности животноводства. Только рациональное сочетание оптимального набора средств механизации и соответствующих технологических приемов, обеспечивающих минимальную себестоимость продукции при максимальном ее производстве, дает ключ к решению данной проблемы.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института механизации животноводства на 2001-2005гг. по государственной программе «Создание техники и энергетики нового поколения и формирование эффективной иженерно-технической инфраструктуры агропромышленного комплекса» (Программа 12, задание 02.02.).

Целью диссертационной работы является разработка и обоснование параметров измельчителя кормов с одновременным их смешиванием, для малых ферм, лично-подсобных и фермерских хозяйств, обеспечивающего снижение энергетических и материальных затрат, потерь кормов и повышения их качества.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследований:

-на основе патентного поиска и анализа результатов исследований, определить основное направление в создании измельчителя кормов для лично-подсобных, фермерских хозяйств и малых ферм;

-теоретически обосновать основные параметры рабочих органов измельчителя кормов;

-разработать конструктивно-технологическую схему измельчителя стебельчатых кормов малой производительности;

-изготовить экспериментальный образец и провести его испытание;

-определить аэродинамические, энергетические, экономические показатели и их зависимости;

9 Объект исследования. Экспериментальный образец измельчителя и процесс, обеспечивающий измельчение и смешивание кормов.

Предмет исследования. Закономерности основных технологических показателей работы измельчителя на качество измельчения кормов в зависимости от переменных параметров установки.

-теоретически обосновать основные параметры рабочих органов измельчителя кормов;

-разработать рациональную конструкцию измельчителя кормов малой производительности;

-изготовить экспериментальный образец и провести его испытание;

-определить аэродинамические, энергетические, экономические показатели и их зависимости;

Объект исследования. Экспериментальный образец измельчителя и процесс, обеспечивающий измельчение и смешивание кормов.

Предмет исследования. Закономерности основных технологических показателей работы измельчителя на качество измельчения кормов в зависимости от переменных параметров установки.

Научная новизна.

-на основе разработанной классификации измельчителей обоснована новая конструктивно-технологическая схема измельчителя кормов;

-проведены теоретические исследования и определены основные математические зависимости для обоснования рациональных параметров рабочих органов измельчителя кормов;

-получена модель функционирования рабочего процесса с использованием теории планирования эксперимента;

-материалы исследований основных значений факторов, оказывающих наибольшее влияние на процесс качественного измельчения кормов;

-новизна измельчителя кормов подтверждена патентом РФ на изобре-

10 тение №3342114 «Измельчитель стебельчатых кормов».

Практическую ценность имеют:

-результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию конструктивных параметров измельчителя кормов;

-конструкция экспериментального измельчителя кормов, обеспечивающая измельчение стебельчатых кормов в соответствии с зоотехническими требованиями и одновременное смешивание 2-3-х видов корма, что может быть использовано при заготовке комбинированного силоса (патент РФ №2242114);

-аналитические выражения для определения производительности и мощности, необходимой для процесса измельчения стебельчатых кормов;

-снижение затрат ручного труда на приготовление и раздачу кормов в виде кормовой смеси, сокращение потерь кормов и более эффективное их использование.

Апробация. Основные положения диссертации были доложены и одобрены: на Международных научно-практических конференциях ВНИ-ИМЖ (г. Подольск) - 2003, 2004, и 2005 годы; на научно-практической конференции СПбГАУ (г. Санкт-Петербург-Пушкин) 2003 год; на Международной научно-практической конференции ГКСХА (г. Кострома), 2004 год, на научно-практической конференции Великолукской ГСХА, 2005 год.

На защиту выносятся:

-теоретические предпосылки по обоснованию технологических, конструктивных и режимных параметров измельчителя кормов;

-математические модели рабочего процесса и рациональных параметров измельчителя;

-практические результаты выполненных исследований и их энергетическая и экономическая эффективность;

-конструкция измельчителя стебельчатых кормов для лично-подсобных (ЛПХ), фермерских хозяйств и малых ферм.

Публикации Основные положения диссертации опубликованы в 6 работах, в том числе одно учебное пособие и один патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений.

Работа содержит 151 страницу, 41 рисунок, 11 таблиц и 15 приложений. Список литературы включает 158 наименований, в т.ч. 5 на иностранном языке.

Автор выражает глубокую благодарность за методическую и практическую помощь при проведении лабораторных исследований и оформлении диссертации сотрудникам лаборатории механизированных технологий производства молока и говядины ГНУ ВНИИМЖ доктору технических наук Резнику Е.И., ведущим инженерам-конструкторам Повалихину Н.В., Аксеновой В.П.

Подобные работы
Красиков Денис Юрьевич
Повышение эффективности функционирования мобильного измельчителя-разбрасывателя соломы из валков путем совершенствования его рабочих органов
Зиганшин Булат Гусманович
Повышение эффективности технических средств приготовления кормов в животноводстве на основе расширения технологических возможностей измельчителей
Башков Александр Федорович
Обоснование параметров и совершенствование рабочих органов двухроторного измельчителя грубых кормов открытого типа
Рылов Александр Аркадьевич
Повышение эффективности работы молоткового ротора измельчителя стебельных кормов
Дьячков Сергей Владимирович
Повышение эффективности работы безрешетных молотковых дробилок путем установки жалюзийного сепаратора-измельчителя
Игнатенков Валерий Геннадьевич
Повышение эффективности производства витаминно-кормовой добавки на основе сапропеля путем обоснования конструктивных и технологических параметров смесителя-измельчителя
Денисов Сергей Владимирович
Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера
Дрокин Алексей Александрович
Повышение эффективности процесса приготовления прессованных кормовых смесей и обоснование конструктивно-режимных параметров шнекового брикетирующего пресса
Коновалов Владимир Викторович
Повышение эффективности средств механизации приготовления и выдачи кормосмесей в свиноводстве
Анисимов Виталий Александрович
Повышение эффективности рабочего процесса приготовления костного фарша в звероводстве путем обоснования основных параметров и режимов работы пастоприготовителя конусного типа

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net