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:

Губейдуллин Харис Халеуллович. Совершенствование технологий и средств механизации раздачи жидких и полужидких кормов : диссертация ... доктора технических наук : 05.20.01.- Ульяновск, 2005.- 350 с.: ил. РГБ ОД, 71 06-5/209

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 12.

Зоотехнические требования к средствам механизации 12

Значение дозированной выпойки телят в молочный период 13

Существующие технические средства дозированной раздачи жидких кормов 16

Состояние и анализ исследований процесса нормированной раздачи жидких кормов молодняку животных 32

Общая классификация кормораздатчиков 36

Физико-механические свойства жидких и полужидких кормов 39

Анализ исследований спирально - винтовых насосных технических средств для перемещения высокоплотновязких жидкостей... 50

Выводы. Цель и задачи исследования 63

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ ЖИДКИХ И ПОЛУЖИДКИХ КОРМОВ РАЗЛИЧНЫМ ВОЗРАСТНЫМ

ГРУППАМ ЖИВОТНЫХ 65

Биотехнологическая система в животноводстве 65

Установка для раздачи жидких кормов молодняку животных... 66

Устройство для хранения сухого молока с естественной вентиляцией и дозированной выгрузкой 73

Устройство для восстановления сухого молока 76

Безнапорный раздатчик жидких и полужидких кормов 78

Сдабриватель грубых кормов жидкими и полужидкими добавками 80

Спирально - винтовые насосные устройства для механизации погрузочно-разгрузочных работ з

Технологические линии подготовки и выдачи жидких и полу жидких кормов животным 84

Выводы 86

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 87

Технологические и рабочие циклы технических средств для раздачи жидких кормов молодняку животных 87

Технологические режимные и конструктивные параметры дозирующего устройства 90

Продолжительность слива дозы корма при непрерывном вращении сливного патрубка 104

Теоретические основы аналитического моделирования процессов перемещения жидких и полужидких кормов спирально- винтовыми рабочими органами 111

О движении жидкого корма по желобам самотеком 116

Давление жидкости на стенки желоба 123

Влияние активного слоя на перемещение полужидких кормо-смесей 126

Горизонтальное перемещение жидкого корма в кожухе спирально - винтовым рабочим органом 133

Вертикальный подъем кормосмесей 138

Пороговая скорость подъема полужидких кормосмесей 145

Расчет кормопровода с непрерывным изменением расхода по длине 149

Выводы 159

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ И СРЕДСТВ РАЗДАЧИ ЖИДКИХ И ПОЛУЖИДКИХ КОРМОВ 161

Постановка экспериментальных задач 161

Методики и результаты исследований физико-механических свойств кормов 162

4.2.1, Обоснование выбора ЗЦМ в качестве жидкого корма для про ведения экспериментальных исследований 162

4.2.2. Схема установки и методика определения предела текучести кормового материала 163

4.3. Лабораторные и экспериментальные установки.

Методики проведения опытов

4.3.1. Лабораторная однокамерная дозирующая установка. Методика проведения опытов 170

4.3.2. Экспериментальная установка для выдачи жидких кормов молодняку животных. Методика проведения опытов 174

4.3.3. Планирование многофакторного эксперимента по оптимизации конструктивно - режимных параметров мобильной установки 176

4.3.4. Спирально - винтовые экспериментальные установки 185

4.3.5. Методика проведения экспериментальных исследований спирально - винтовых устройств 188

4.3.5.1. Методика исследования рабочего процесса спирально — винтового насоса 190

4.3.5.2. Методика исследования процесса перемещения корма в треугольном желобе 194

4.3.5.3. Методика исследования рабочего процесса сдабривателя кормов , 196

4.4. Результаты экспериментальных исследований 198

4.4.1. Результаты исследований подачи корма в дозирующую емкость и времени технологического контакта при ее опорожнении 198

4.4.2. Результаты исследований геометрических размеров следа струи... 202

4.4.3. Результаты исследований влияния основных параметров на показатель неравномерности дозировки порции корма 204

4.4.4. Результаты исследований спирально - винтового насоса 210

4.4.5. Результаты исследования спирально - винтового кормораздающего устройства открытого типа 216 Результаты исследования рабочего процесса сдабривания кормов... 221

Выводы 223

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗРАБОТАННЫХ КОРМОРАЗДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 225

Исследования кормораздающих устройств в производственных условиях 225

Результаты производственных испытаний 225

Эффективность выпоенных устройств 238

Эффективность раздатчиков жидких и полужидких кормов 247

Выводы 248

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 250

ЛИТЕРАТУРА 253

ПРИЛОЖЕНИЯ 271

Приложение 1 272

Приложение 2 273

Приложение 3 284

Приложение 4 302

Приложение 5 322

Приложение 6 338

Приложение? 341

Приложение 8 342

Приложение 9  

Введение к работе:

На основе национальной задачи - удвоение ВВП России за 10 лет (послание Президента РФ федеральному собранию в 2003 г.), с учетом состояния агропромышленного комплекса страны, Россельхозакадемией совместно с Минсельхозом РФ разработана «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства».

Наиболее важными составляющими данной стратегии являются обеспечение нормированного кормления молодняка и использование технических средств с универсальными рабочими органами для раздачи многокомпонентных смесей взрослым животным.

Известно, что отсутствие или несоблюдение норм кормления при выращивании молодняка приводят к неправильному развитию и формированию, как отдельных статей, так и всего организма в целом, что не может не сказаться в будущем на их продуктивности и воспроизводительной способности.

При этом нормы кормления должны быть научно обоснованными, удовлетворяющими потребности растущего организма в энергии и питательных веществах в различные возрастные периоды. Применение в производстве детализированных норм при выращивании молодняка позволяют повысить полноценность кормления, эффективность использования кормов и прирост живой массы на 8-12 %.

Другим, не менее важным, обстоятельством обеспечения сохранности молодняка и получения высоких привесов является способ технологического приема молока телятами младшего возраста. Принятый способ должен обеспечить поступление в желудок теленка молока мелкими порциями и хорошо смоченной слюной, утоляя при этом рефлекс сосания. Такое требование связано, прежде всего, с действиями пищевого желоба и физиологическими особенностями развития желудка, который длится до 2-2,5 месячного возраста.

Таким образом, для полной сохранности молодняка, повышение их продуктивности и эффективного использования кормов, необходимы такие машины, которые обеспечивали бы высокую точность дозирования кормового продукта в индивидуальные поилки при наименьших затратах труда и энергии, производили бы выпойку телят в соответствии с физиологией их питания, с требуемой производительностью при их обслуживании, были бы универсальными по назначению.

Однако, выпускаемые серийно и применяемые на практике установки, в силу ряда причин, не нашли своего широкого применения на фермах и комплексах по выращиванию молодняка крупного рогатого скота.

Главным и существенным недостатком следует считать несоответствие зоотехническим требованиям качественных показателей работы этих установок. Поение телят осуществляется вволю при свободном доступе телят к соскам (УВТ-6, либо дозированная выдача продукта животным производится вручную под визуальным контролем оператора (УВТ-20, УПР-Ф-720-01,КПГ-10).

Очевидно, осуществляемая таким образом выпойка телят не в полной мере отвечает современным требованиям механизации этого процесса. Особенно неудовлетворительно выполняется процесс дозирования жидких кормов, так как он сопровождается большими погрешностями вследствие визуального контроля за выдаваемым объемом такого ценного продукта, как молоко или его заменителей.

Большие погрешности в дозировании ведут к нерациональному расходу кормов, повышению себестоимости выращенного молодняка и функциональным нарушениям всего организма с оказанием отрицательных последствий на их продуктивности.

Вышеизложенное указывает на актуальность поиска и изыскания более совершенного процесса дозированной выпойки молодняка, и на этой основе создание улучшенного образца поильной установки с таким дозирующим устройством, которое обеспечивало бы требуемую подачу корма при выпойке телят, и отвечало бы в целом современным зоотехническим требованиям.

Известно, что на каждом этапе роста и развития животных меняются режимы и рационы их кормления. При этом вид и консистенция кормов оказывают определяющее влияние на выбор механизированных средств раздачи кормов. Для транспортировки материалов и раздачи кормов на животноводческих фермах и комплексах широко применяются машины непрерывного транспорта с ленточными, цепочно-планчатыми, ковшовыми, скребковыми и шнековыми рабочими органами. Транспортирование жидких и полужидких кормов по трубам с помощью гибкого спирального винта является наиболее экономичным из всех способов известных в практике по доставке и выдаче кормов животным. Характерной особенностью такой установки является ее универсальность и возможность использования в стационарном варианте как для кормления молодняка жидкими кормами, так и при раздаче взрослым животным полужидких кормов по открытому желобу.

Установка со спирально-винтовым рабочим органом также легко модернизируется для сдабривания грубых кормов бардой и (или) насыщения другими питательными веществами. Привод спирально-винтового рабочего органа очень прост, в нем нет промежуточных механизмов для передачи движения от двигателя к рабочему органу. Пружина кормораздатчика имеет значительно выше скорость вращения, чем шнек, что позволяет при равной производительности сделать конструкцию раздатчика более компактной и менее металлоемкой.

Таким образом, с использованием спирально-винтовых кормораз-дающих устройств легко механизировать процессы раздачи различных по консистенции кормов животным, начиная с момента рождения и до достижения ими продуктивного возраста.

Однако массовое применение подобных технических средств на производстве сдерживается недостаточной их изученностью и конструктивно-технологической обоснованностью для кормления различных возрастных групп животных.

Поэтому разработка технологий и технических средств, адаптированных к физиологии животных, обеспечивающих качество кормления и повышение эффективности данного процесса путем снижения нерацио 9 пального расхода кормов, материало - и энергозатрат на производство животноводческой продукции, является актуальной научной проблемой народнохозяйственного значения.

Объект исследования. Технологические процессы раздачи жидких и полужидких кормов животным и технические решения для их осуществления.

Предмет исследований. Дозирование, транспортирование, смешивание, объемные двухцилиндровые дозаторы, транспортеры — смесители с новыми рабочими органами в виде гибкого спирального винта.

Цель работы. Разработка теоретических основ новых технологий, машин и оборудования, предназначенных для кормления групп животных от рождения до продуктивного возраста, в соответствии с физиологией их питания, исследование и внедрение технологий, технических средств в сельскохозяйственное производство.

Методы исследований. Теоретические исследования базировались на законах теоретической механики и механики жидкостей с использованием математических моделей, описывающих процессы дозирования жидкого корма объемным дозатором и перемещение полужидких кормов спирально - винтовым рабочим органом. Экспериментальные исследования проводились согласно разработанным методикам с использованием теории планирования экспериментов, современных приборов и установок и обработкой результатов методами математической статистики при помощи ЭВМ.

Научная новизна. Научную новизну составляют:

- новые ресурсосберегающие технологии в четырех вариантах и технические средства их реализации, обеспечивающие качество кормления групп животных от рождения до продуктивного возраста;

- теоретические разработки процессов дозирования кормов дозирующими устройствами, транспортирование и смешивание кормового материала гибкими спирально - винтовыми рабочими органами;

- математическая модель дозирования корма, связывающая различные факторы, влияющие на процесс: уровень и вязкость корма в резервуаре; площади сечений нагнетательных и сливных отверстий; частота вращения распределительного крана; длина сливного патрубка и др.; - теоретическое обоснование формы и размеров активного слоя кормового материала в виде прямоугольника с основанием, равным диаметру рабочего органа и высотой, пропорциональной его частоте вращения при перемещении корма гибким спирально - винтовым рабочим органом;

- способ повышения вкусовых и питательных ценностей грубых кормов путем обогащения их жидкими компонентами или бардой с помощью гибкого спирально — винтового рабочего органа на заключительном этапе подготовки кормов к вскармливанию;

- конструктивные схемы технических средств, реализующие четыре варианта новых технологий, защищенные авторским свидетельством и пятью патентами на изобретения.

Практическая ценность. Совокупность разработанных технологий и технических средств позволили решить проблему кормления крупнорогатого скота от рождения до достижения ими продуктивного возраста, а внедрение результатов исследований в производство обеспечили: снижение непроизводительного расхода жидких кормов при выпойке телят до 12 %; сокращение расхода электроэнергии до 50 % и затрат труда на раздачу кормов до 40 %; снижение металлоемкости в 2...3 раза; сокращение сроков достижения продуктивного возраста на 2.. .4 месяца.

Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ИМЭСХ (1989...1992 г. г.), Оренбургской ГСХА (2003 г.), международной НПК (г. Сочи, 2003 г.), Ростов - на Дону АСХМ (2003 г.), Рязанской ГСХА (2003 г.), Самарской ГСХА (2004 г.), Костромской ГСХА (2004 г.), Ульяновской ГСХА (1992...2005 г. г.), 13- Международной НПК «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве» (Тамбов, 2005 г.), научно - технических советах Министерства сельского хозяйства Ульяновской области и проектного института «Ульяновскагропромпроект» (г. Ульяновск, 2005 г.); на Международной НПК по механизации с.-х. (ВИМ, Москва, 2005 г.), на расширенных заседаїпіях кафедр Ульяновской ГСХА (2005 г.) и «Электрификация и механизация животноводства» Казанской ГСХА (2005 г.). Реализация результатов исследований. Результаты исследований

использованы Всероссийским научно-исследовательским институтом механизации животноводства (ВНИИМЖ, г. Подольск) при разработке средств раздачи кормов животным производительностью до 1 т/ч.

На базе «Рем Маш Сервис» (г. Тольятти) изготовлены 10 различных производственных вариантов и начат массовый выпуск транспортирующих, погрузочно-разгрузочных устройств со спирально - винтовыми рабочими органами для перемещения жидких и полужидких сельскохозяйственных материалов. 

На базе Ремонтно-механического завода (г. Ульяновск) изготовлены 9 технических средств со спирально - винтовыми рабочими органами.

В ООО «Вершина - Агро» Самарской области внедрены в производство три варианта аналогичных технических средств.

Разработанные средства механизации раздачи жидких и полужидких кормов внедрены в пяти хозяйствах Ярославской, в четырех хозяйствах Ульяновской, в трех хозяйствах Самарской областей и в одном хозяйстве Чувашской республики. Результаты исследований включены в рекомендации производству. Материалы исследований в виде монографии «Технология и технические средства механизации раздачи жидких кормов» используются в учебном процессе сельскохозяйственных ВУЗов.

Публикации:

Основные положения диссертации опубликованы в рекомендуемых ВАК РФ журналах и монографиях (30,2 п. л.), в материалах международных, межрегиональных конференций, симпозиумов и других изданиях. Получено одно авторское свидетельство и шесть патентов на изобретения.

Всего по теме диссертации опубликовано 45 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка использованной литературы и приложений. Общий объем составляет 350 страниц машинописного текста, который включает в себя основной текст и 9 приложений. Основной текст изложен на 270 страницах, содержит 18 таблиц, 100 иллюстраций, список использованной литературы, включающий 210 наименований, в том числе 25 - на иностранных языках.  

Подобные работы
Елисеев Михаил Семенович
Совершенствование средств механизации и повышение эффективности раздачи кормов телятам молочного периода
Курбанов Рустам Файзулхакович
Разработка и совершенствование ресурсосберегающих технологий и средств механизации производства объемистых растительных кормов
Иванов Сергей Анатольевич
Совершенствование технологии и технических средств приготовления кормов для животноводства на основе соевого зерна
Мухин Виктор Алексеевич
Совершенствование технологий и технических средств приготовления кормов с ресурсосбережением в животноводстве
Семыкин Владимир Анатольевич
Совершенствование технологии и средств механизации производства сахарной свеклы в ЦЧР на агроэкологической основе
Хахов Мурат Анатольевич
Совершенствование технологии и средств механизации для посева семян яровых культур в условиях повышенной влажности почв
Агузаров Алан Маирбекович
Разработка технологии и совершенствование средств механизации приготовления сенажа из трав субальпийских лугов в условиях Республики Северная Осетия-Алания
Бряков Валерий Константинович
Совершенствование технологии и средств механизации для получения концентрированного корма на основе послеспиртовой барды и семян сои
Сарбатова Наталья Юрьевна
Совершенствование процесса приготовления и раздачи грубых кормов рулонной заготовки
Резник Евгений Иванович
Совершенствование технологических процессов и технических средств заготовки, приготовления и раздачи кормов на фермах крупного рогатого скота

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