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:

Михайлов, Андрей Сергеевич. Повышение эффективности кормления молодняка КРС путем оптимизации параметров и режимов работы установки для приготовления и раздачи жидкого заменителя цельного молока : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Михайлов Андрей Сергеевич; [Место защиты: Сев.-Зап. науч.-исслед. ин-т механизации и электрификации сел. хоз-ва].- Санкт-Петербург, 2011.- 160 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2348

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность исследований. Увеличение производства молока и говядины, повышение их качества при снижении себестоимости в значительной степени зависит от пополнения молочного и откормочного стада КРС полноценным молодняком.

В современных условиях сельскохозяйственного производства это возможно лишь при разработке новых и адаптации существующих технологий и технических средств содержания и обслуживания телят в первый, молочный период выращивания, в это время формируется будущая высокая продуктивность животных, гарантия эффективного производства животноводческой продукции.

Важнейшим является полноценное кормление животных в соответствии с зоотехническими требованиями особенно молоком и его заменителями. Однако в настоящее время эта технологическая операция, как правило, выполняется вручную, что не позволяет точно соблюдать технологию кормления и ведет к снижению продуктивности животных при высоких затратах труда.

В связи с этим разработка новых технологических решений кормления молодняка крупного рогатого скота с разработкой современных технических средств, чему и посвящена настоящая диссертационная работа, является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития Агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг. по проблеме 09 «Разработать высокоэффективные машинные технологии и технические средства нового поколения для производства конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции, энергетического обеспечения и технического сервиса сельского хозяйства».

Цель исследования. Повышение эффективности кормления молодняка КРС путем оптимизации параметров и режимов работы установки для приготовления и раздачи жидкого заменителя цельного молока.

Объект исследования. Объектом исследования является установка для приготовления и раздачи жидкого ЗЦМ и соответственно выполняемые технологические процессы: водоподготовка, дозирование ингредиентов, смешивание ингредиентов, дозированная раздача готового продукта - жидкого ЗЦМ.

Методы исследования. Теоретические исследования проведены с использованием теории истечения сыпучих материалов, теории смешивания и растворения твердых тел в жидкости.

Экспериментальные исследования проводились с использованием разработанных частных методик, теории планирования экспериментов и методов математической статистики.

Научную новизну работы составляют:

аналитические зависимости формирования дозы сухого ЗЦМ шнековым дозатором;

математические модели зависимостей параметров и режимов работы шнекового дозатора сухого ЗЦМ;

аналитические зависимости смешивания и растворения сухого ЗЦМ в воде;

математические модели зависимостей параметров и режимов работы смесителя сухого ЗЦМ с водой;

информационная модель процесса приготовления и раздачи жидкого ЗЦМ (ЖЗЦМ) молодняку КРС.

Практическую значимость работы составляют:

автоматизированная установка для приготовления и раздачи жидкого ЗЦМ молодняку крупного рогатого скота;

алгоритм приготовления и раздачи ЖЗЦМ молодняку КРС позволяющий выбрать оптимальные параметры и режимы работы установки для конкретных условий производства;

- заявка на изобретение № 2010113070.
Апробация и реализация результатов исследования.
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 12

Международной научно-практической конференции: «Научно-технический прогресс в животноводстве - стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства на период до 2020 г.» г. Подольск; на 13 Международной научно-практической конференции: «Машинно-технологическое обеспечение животноводства - проблемы эффективности и качества» г. Подольск; на конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО СПбГАУ (Санкт - Петербург - Пушкин, в 2007, 2008, 2009 гг.); на научно-методической конференции «Наука - агропромышленному комплексу» ФГОУ ВПО ВГМХА им. Н. В. Верещагина. (Вологда - Молочное, 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ (в том числе 3 в изданиях рекомендованных ВАК).

17 плотность, вязкость и др.) в наибольшей степени соответствует цельному коровьему молоку.

3. Теоретические исследования процессов дозирования ингредиентов и смешивания сухого ЗЦМ с водой, раздачи готовой смеси позволили обосновать основные параметры и режимы работы установки для приготовления и раздачи жидкого ЗЦМ и ее рабочих органов.

Шнековый дозатор: минимальный диаметр шнека - 43 мм, шаг шнека - 40^-50 мм, частота вращения шнека - 1-^3 с" , производительность - 0,05 = 0,15 кг/с.

Смеситель с турбинной мешалкой: диаметр аппарата - 370 мм, высота аппарата - 500 мм, диаметр мешалки - 124 мм, высота мешалки - 25мм, высота размещения мешалки над дном аппарата - 124 мм, число лопастей мешалки - 4, угол наклона лопастей мешалки - 45^-50 град., частота вращения вала мешалки - 29 с" , время смешивания -100^-120 с, мощность затрачиваемая на процесс смешивания -15-20 Вт.

Водонагреватель должен обеспечивать нагрев необходимого количества воды до температуры 45-50 в зависимости от обслуживаемого поголовья животных. Насос-дозатор для жидкого ЗЦМ должен обеспечивать производительность 0,4-0,5 л/с.

4. Экспериментальные исследования позволили уточнить, а использование методов математической статистики получить математические модели процессов дозирования, смешивания и раздачи жидкого ЗЦМ, оптимизировать параметры и режимы работы установки. Для дозатора оптимальными являются шаг шнека - s=58 мм; частота вращения шнека - пш=1,94с , при производительности дозатора - Q=0,107 кг/с, погрешности дозирования - 8 =3,88 %, энергоемкости дозирования - W=83 Вт-с/кг. Для смесителя оптимальными являются угол наклона лопастей мешалки - ос =52,9 ; частота вращения вала мешалки -пм=32,1 с /время смешивания - t=118,6 с при затратах мощности на смешивание N = 16,06 Вт, что обеспечивает высокое качество смеси, показатель полноты растворения - ППР = 6,9 %, погрешность раздачи готовой смеси 2 % и соответствует зоотехническим требованиям.

  1. Разработанная информационная модель и алгоритм приготовления и раздачи жидкого ЗЦМ позволяют сформировать рациональную технологию кормления молодняка КРС с достижением заданных технико-технологических показателей обеспечивающих эффективность производства в условиях конкретного хозяйства.

  2. Применение разработанной установки для приготовления и раздачи ЖЗЦМ молодняку КРС по сравнению с аналогом «Milk

товой смеси не превысила 2 %, что соответствует зоотехническим требованиям.

В пятой главе «Информационная модель процесса приготовления и раздачи ЖЗЦМ молодняку КРС и экономическая эффективность использования установки для приготовления и раздачи ЖЗЦМ молодняку КРС» приведена информационная модель процесса приготовления и раздачи ЖЗЦМ молодняку КРС. Модель представляет собой оптимизированную взаимосвязь параметров и режимов технологического процесса с физиологическим состоянием животных, с целью максимального использования их генетического потенциала.

Приведены расчеты экономической эффективности от применения установки для приготовления и раздачи ЖЗЦМ молодняку КРС.

Применение разработанной установки для приготовления и раздачи ЖЗЦМ молодняку КРС по сравнению с аналогом «Milk Shuttle» Urban позволит получить экономический эффект 35056 рублей за счет снижения удельных капитальных вложений на 44,5 %, эксплуатационных затрат на 25,3%, затрат труда на 9,8 %, увеличения обслуживаемого поголовья молодняка КРС на 9,2% при высоком качестве приготовляемой смеси и точной раздаче ее в соответствии зоотехническими требованиями.

1. В результате анализа технологий и технических средств со
держания молодняка крупного рогатого скота, способов и устройств
для приготовления и раздачи жидких молочных кормов выявлено, что
перспективными для условий России являются мобильные смесители-
раздатчики заменителя цельного молока обеспечивающие снижение
затрат ручного труда при высоком качестве приготовления и раздачи
корма.

2. Экспериментальными исследованиями уточнены физико-
механические свойства сухого заменителя цельного молока для раз
личных марок: насыпная плотность - 520^-600 кг/м , влажность -
5,0 -^5,1 %, угол обрушения - 70^-75, угол естественного откоса -
50^-53, коэффициент внутреннего трения - 0,51^-0,56, коэффициент
внешнего трения по стали - 0,38^-0,40, начальное сопротивление сдви
гу то: внутреннее - 23^-47 Па, внешнее по стали - 22^-36Па. Восста
новленный ЗЦМ в соотношении 1/8 (порошок/вода) по своим основ
ным показателям (содержание жира, белка, СОМО, лактозы, солей,

5 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 94 наименований и 6 приложений, изложена на 160 страницах, содержит 78 рисунков, 10 таблиц.


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