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:

Купреенко Алексей Иванович. Разработка метода оптимизации энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов : диссертация ... доктора технических наук : 05.20.01.- Брянск, 2006.- 435 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-5/43

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 6

1 Анализ исследований по биоконверсии и обоснованию энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов 10

1.1 Энергоемкость сельскохозяйственного производства и биоконверсия с позиций системного анализа 10

1.2 Анализ исследований по обоснованию энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов 34

1.3 Цель и задачи исследований 64

2 Разработка метода оптимизации энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов 67

2.1 Обоснование энергосберегающих технологических процессов приготовления кормов 67

2.1.1 Иерархия задач энергосбережения 67

2.1.2 Энергетическая оценка и обоснование рациона сельскохозяйственных животных и птицы

2.1.3 Энергетическая оценка и обоснование технологий приготовления кормов 82

2.1.4 Обоснование состава поточных технологических линий приготовления кормов на базе стационарного кормоцеха 87

2.1.5 Обоснование состава поточных технологических линий приготовления кормов на базе мобильного измельчителя-смесителя-раздатчика 2.2 Обоснование эксплуатационных показателей и конструктивно-режимных параметров измельчителей грубых кормов 106

2.3 Математическая модель метода оптимизации моделированием энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов 140

-3 3 Применение энергетических и экономических критериев при обосновании состава технологических линий 148

4 Энергосбережение как фактор экологической безопасности технологических процессов 156

5 Программа и методика экспериментальных исследований 1

5.1 Программа экспериментальных исследований 168

5.2 Объекты и место проведения экспериментальных исследований 168

5.3 Методика экспериментальных исследований 1

5.3.1 Определение физических свойств исследуемого сырья 173

5.3.2 Определение фракционного состава кормов 174

5.3.3 Определение эксплуатационно-технологических

и энергетических показателей измельчителей 177

6 Моделирование энергосберегающих технологий и средств

механизации приготовления кормов 180

6.1 Моделирование энергосберегающих технологий

приготовления кормов 180

6.1.1 Подготовка исходных данных для расчетов 180

6.1.2 Числовая модель 188

6.1.3 Анализ полученных результатов 1

6.1.3.1 Анализ оптимального рациона 190

6.1.3.2 Энергетический анализ технологий производства кормового сырья 196

6.1.3.3 Энергетический анализ технологий приготовления кормов.. 199

6.1.4 Моделирование поточных технологических линий приготовления кормов 210

6.1.4.1 Моделирование поточных технологических линий приготовления кормов на базе стационарного кормоцеха

6.1.4.2 Моделирование поточных технологических линий приготовления кормов на базе мобильного измельчителя-смесителя-раздатчика 217

6.1.5 Совмещение технологических операций и

комбинирование рабочих органов измельчителей 221

6.2 Моделирование эксплуатационных показателей и

конструктивно-режимных параметров измельчителей грубых кормов 228

6.2.1 Результаты экспериментальных исследований и моделирования барабанного измельчителя

6.2.2 Результаты экспериментальных исследований и моделирования измельчителя с режущим аппаратом возвратно-поступательного действия 237

6.2.3 Результаты экспериментальных исследований и моделирования эксплуатационных показателей мобильного имельчителя-смесител я-раздатчика ИСРК-12Г 242

7 Экономическая эффективность энергосберегающих технологий

и средств механизации приготовления кормов 246

Общие выводы и рекомендации производству 265

Список литературы 269

Приложение 1 293

Приложение 2 352

Приложение 3 356

Приложения 4-18 411 

Введение к работе:

Диссертация содержит 268 страниц основного текста, 24 страницы списка литературы и 143 страницы приложений. Основной текст включает в себя введение, семь разделов, общие выводы и рекомендации производству, в том числе 28 таблиц и 91 рисунок. Список использованной литературы содержит 203 наименования, из них 6 на иностранных языках.

Показана причина возникновения проблемы энергосбережения в сельскохозяйственном производстве и на основе биоконверсии определены основные пути ее решения при приготовлении кормов.

Проведен анализ исследований и разработан метод оптимизации моделированием энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов.

Проанализировано применение энергетических и экономических критериев при обосновании состава технологических линий. Энергосбережение рассматривается как фактор экологической безопасности технологических процессов.

Приведены результаты экспериментальных исследований и моделирования эксплуатационных показателей и конструктивно-режимных параметров стационарных измельчителей рассыпных грубых кормов и мобильного измельчителя-смесителя-раздатчика ИСРК-12 Г.

Произведена сравнительная энергетическая и экономическая оценка эффективности технологий приготовления кормов на базе стационарных и мобильных кормоцехов. Даны предложения производству.

Диссертация написана на русском языке.

ВВЕДЕНИЕ

Производство продуктов питания связано с проблемой накопления энергии, доступной для усвоения человеком. Для обеспечения населения продовольствием и органическим сырьем в настоящее время используется более одной трети лучших земель планеты. По расчетам Международной продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) для удовлетворения возрастающей потребности в продовольствии, органическом сырье и кормах к 2010 году общий объем сельскохозяйственной продукции в мире необходимо увеличить на 60%. Стало очевидным, что повышение урожая ограничивается энергетическими ресурсами и что расширение производства продовольствия в основе своей энергетическая или, точнее, биоэнергетическая проблема [148, 189].

В конце 20 столетия был обоснован и сформулирован закон общей биоэнергетической (термодинамической) направленности структур и функций живых систем, названный законом выживания. В соответствии с этим законом, основная сущность прогрессивного развития живой природы и социально-культурных систем состоит в сдерживании роста энтропии, в уменьшении «непроизводительной» деградации свободной энергии. Неосознанность человеком закона выживания, отсутствие учета этого закона в его сознательной деятельности - первичная причина возникновения проблемы энергосбережения [27, 28,145, 148,149].

Решением этой проблемы является переход мирового сообщества на управляемое устойчивое развитие, что усиливает актуальность поиска эффективных способов и средств энергосбережения в сельскохозяйственном производстве.

По мере интенсификации агротехнологий возрастает их негативное воздействие на природную среду, которое, как правило, пропорционально общему количеству используемой техногенной энергии.

-7 0 том, что эта проблема решаема, свидетельствует то, что в передовых зарубежных странах (ФРГ, Франция, Канада и др.) энергоемкость продукции в 3... 5 раз ниже этого показателя соответствующей отечественной продукции. В передовых хозяйствах РФ энергоемкость продукции растениеводства и животноводства в 2.. .3 раза ниже, чем средняя по стране [150].

Именно энергоемкость является одним из важнейших показателей эффективности производства на современном этапе. На основе этого показателя должна производиться энергетическая и биоэнергетическая оценка применяемых или предлагаемых технологий, машин, оборудования для приготовления и раздачи кормов, обслуживания животных.

Такая оценка призвана определять эффективность материально-энергетических затрат и исключить внедрение в производство технических средств, требующих затрат, превышающих достигнутый минимальный уровень и создавать условия для разработки энерго- и ресурсосберегающих технологий. Усиливается необходимость дальнейшего совершенствования методов энергетической оценки технологического оборудования, комплектов машин и Системы машин для животноводства в целом [193].

Известно, что увеличение производства сельскохозяйственной продукции сопровождается значительным повышением энергозатрат: каждый процент ее прироста требует увеличения энергозатрат на 2...3 %. Поэтому очень важна сравнительная оценка действующих и вновь разрабатываемых машин, их комплексов и комплектов. Применение для этого энергетических критериев позволяет определить эффективность с точки зрения интересов потребителей, создателей машин и общества в целом, используя совокупные энергетические затраты. Право на внедрение в производство имеют лишь те технические решения, которые обеспечивают экономию трудовых и энергетических затрат при относительно более высоком качестве производимой продукции.

-8 На пути создания более совершенных технологий, машин и агрегатов имеются определенные трудности, вызванные главным образом отсутствием надежных методов прогнозирования их эксплуатационных показателей с учетом конкретных условий работы.

Выводы о возможности снижения энергозатрат и улучшения качественных характеристик выходного продукта делаются, как правило, не в процессе проектирования машины, а в результате практической ее эксплуатации или экспериментальных исследований серийных образцов. В таких условиях улучшение характеристик машин часто не представляется возможным, так как влечет за собой коренную переделку образца.

Для большинства рабочих процессов необходимая точность прогнозирования может быть достигнута на основе их математического моделирования [47, 52, 144]. Эффективным и достоверным является метод прямого математического моделирования [9, 109, 111], использование которого ввиду большого объема вычислительных работ, сложности и широкой взаимосвязанности реальных процессов возможно только на базе современной высокопроизводительной вычислительной техники.

Необходимая точность моделирования достигается использованием достаточно большого числа входных данных, которые для достижения общих результатов при сохранении их достоверности необходимо ограничивать только вполне надежными значениями и, как правило, характерными для широкого класса устройств.

Технологические процессы в механизированном животноводстве при всей их разнородности можно характеризовать целым рядом общих особенностей.

Во-первых - тенденция к внедрению малооперационных технологий путем совмещения или объединения нескольких операций в одну. Это повышает надежность технологической линии и сокращает эксплуатационные расходы. 

Подобные работы
Детистова Ольга Ивановна
Разработка технологии и обоснование средств механизации приготовления силосованных кормов в малообъемных хранилищах
Михайлова Ольга Валентиновна
Совершенствование физических методов и технических средств, обеспечивающих оптимизацию процессов в технологии инкубации яиц
Некрашевич Владимир Федорович
Научно-техническое обоснование технологии и средств механизации приготовления кормовых гранул и брикетов с заданными физико-механическими свойствами
Грицай Дмитрий Иванович
Разработка технологии и средств механизации приготовления зерностержневой кормосмеси (ЗСКС) в крестьянских (фермерских) хозяйствах
Агузаров Алан Маирбекович
Разработка технологии и совершенствование средств механизации приготовления сенажа из трав субальпийских лугов в условиях Республики Северная Осетия-Алания
Блаев Владимир Васильевич
Разработка и исследование технологии приготовления брикетированных кормов на штемпельных прессах
Лукиных Григорий Федорович
Разработка методов повышения надежности и эффективности функционирования технологических комплексов производства зерна и кормов
Трифанов Алексей Валериевич
Повышение эффективности производства свинины путем оптимизации технологий и технических средств
Рудецкий Сергей Валерьевич
Повышение эффективности технологии уборки льна-долгунца путем оптимизации комплекса технических средств
Семыкин Владимир Анатольевич
Совершенствование технологии и средств механизации производства сахарной свеклы в ЦЧР на агроэкологической основе

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