]Q г г f) П На правах рукописи 2 h MAP 1QG7 БУРМАГА АВДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ОРМЛЕНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА Специальность: 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства АВТОРЕФЕРАТ ^ссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Санкт-Петербург 1997 Работа выполнена в Дальневосточном Государственном аграрном университете Научный консультант - доктор технических наук, профессор, акаде ААО, заслуженный изобретатель Доценко СМ. Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор, ч корреспондент ААО Барсов Н.А. доктор технических Кербер В.Н. наук, профе доктор технических HajTC Камчадалов Е.] Ведущее предприятие - Научно-исследовательский и проек технологический институт механизаци электрификации Нечерноземной зоны РС Защита состоится «/if» /1*^г,,^г-^а, 1997г. на засед. диссертационного совета Д. 120.37.04 в Санкт-Петербурп государственном аграрном университете по адресу: 189620, Са Петербург - Пушкин, Санкт-Петербургское шоссе, д.2, ауд. 2719/ /-^ С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Cs Петербу-ргского государственного аграрного университета. Автореферат разослан « 2^У) (^ъ^.^<?..^^ 1997 г. Ученый секретарь диссертационного совета <-^ ^~'!Р^'''^ соминич. • • , • - ^ 3 . • • • - . - • ' - • • . . - . • . СётЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работм. Исследованиями ученых и переловой произволствеиной практикой установлено, что полнорашюнные кормосмеси удовлетворяот физиологическим потребностям круп­ ного рогатого скота, способствуют усилению пищеварения и повьлиают продуктивность Аивотных за счет_ сбалансированности кормов по .питательным веществам. Высокой эффективностью об­ ладают кормовые смеси, приготавливаемые на основе стебель­ ных, концентрированных it углеводистых кормов - корнеплодов или тыквы.' Правильное их соотношение позволяет равномернее нагружать пищеварительный тракт.и полнее использовать пище­ варительные способности животных. Анализ-- провеленыых исследований показывает, что' затра­ ты на приготовление таких кормосмесей все еще высоки из-за высоких капитальгшх вложений, больших - трудностей с -подготозкой • углеводистых . кормов к скармливанию, низких качест­ венных, показателей при . осуиествлении. процесса измельчения, смешивания, и раздачи. кормовых, смесрй.. " - • -' .При ; этом:.необходимо 'учитывать, что 1*акЕимальную при­ быль от производства продукции аивотноводства при., стабиль­ ных ценах можно- получить только• от снижения себестоимости получаемой продукщта, которая достигается упрощением струк­ туры пйточно-технологических линий хранения компонентов, П1»1готовлёния и раздачи кормовых смесей при одновременном повьапею»! качественных показателей работы этих машин. .- Следовательно, " повышение эффективности ' процесса . меха­ низированного кормления крупного рогатого скота, путем раз­ работки ращ^ональных способов и технических средств по хра­ нению углеводистых кормов-, приготовлению й раздаче кормовых смесей является актуальной научно-технической проблемой, решение которой имеет большое научное и практическое значе­ ние. • •" Цаль работы - повышение эффективности процесса механи­ зированного кормления крупного рогатого скота рутем разраОотки и обоснования параметров рациональных способов и техштческих средств по хранению углеводистых кормов, приготов­ лению и раздаче кормовых смесей,- обеспечивающих максималь­ ную прибыль от реализации этих процейсоа при их высоких ка­ чественных показателях, а такке_ с • минимальными затратами груда и средств. -. 4 Научная Hosiiaiia. Разработаны наушше основы создания рац1<:онал1,кьэ: поточно-технологических лштй приготовлскик и разда'.!:! кормовых смесей; эконоиико-математическая модель произзолства гз^Ботноводческой продукции; установлены зави-^ схшости, конструктиЕние и режюлныт- паранатры измельч5:тел;;- ' усреднителя ди;ског10го типа; -установлены основные закономерHOCTii при послойном заполнсшш бункеров моОьгльких p a s q a r b i кос 1со14пэнентами кормовой смеси; установлены завислмоса'и, позЕОЛяк!дие опредегшть конструктивно-реяюйныз ларакэтры ио~ бшхького бунгсерного раздатчика-смесктелк KopsiOE ь процессах cuemisai'MR и дозированной выдачи'кормоз rjaaoTHUii; разрабо­ тан метод оценки качества смешиваЕвдей cnoco6aocTii ксшгпекта сОорудоЕаш1я для приготовления кормовых сь^есей. Пр11ктитгс'ская цозгкость, Полученные р е з у л ь т а т а исследо­ ваний позБолх1Ли разработать новые способы приготовлешт и раздачи корковых смесей крупному рогатоыу скоту на основе углеводистых, стебельд^ых и кониектрироваш-ых кориаь, ресить " проблему, имеющее важ1юе научно-техническое, и народкохозяй-,ствелное значение. ' • " . ' • 'Установленные аналитические • и экспер5.шентальныв , э а в и - ' симости позволяют на стадии', проектировашхк -определять . о с ­ новные ' конструк*ивно-режиыные параметры/ технических • с р е д с т в , обеспечивающих качественную реолизйщш _ продессов ' приготовлений и раздачи кормосыесей ддя крупного' ро'г'атого скота. -•'•--' \'. '•' [ Разработанная экономико-математическая иодель .поав'оляST рассчр:тагь прибыль, получаеиую от использования'ЦТЛ как на - стадии использования, т а к и на стадии- проектирования. Усовершенствованна методика расчета поточно-технологических линий приготовления и раздачи кормовых смесей крупноиу -ро­ гатому скоту. • . . Реализация рову^гьтатов иселедовангд^. Результаты и с с л е - . дований использованы рядом конструкторских и проектных организаш-1Й при разработке технической докуыентацю! и созда­ нии опытных партш! технических* •средств (измельчителейусреднителей, раздатчиков-смесителей). • . • Результаты исследований вклЕ(че1:ы в систсгму, технологий и мапхин для. сельскохозяйственного производства .Pocd-pi и ма­ лотоннажной переработки сельхозпродукции; ,-,•- ,- ' ' - - • ' - , - ' • - 3 . ' • - • • • • : • • . • • • - . 'Созланкые на • основе , ;йсслелоза!-И'£Й яоточно.Mo.y:,Ti-x-nr--'->ecK;:s jr.'rc-:^r нагл?! •nj:::i'e:ier»''i; в сельскохозлйстзен;;iiT>; rivvc г.п~'гт.'Т1"1ЯХ Р*1ГГГ:С.У:О'Й. сСпасси. -.- „_,.-•.,-._.._-, e;---t"-"?i- Сг!:ог:''Г" г.сло,?:ен!1Я ,;"1Сс:ертац.ионнсй ДалЫ-АУ (с 1987 по 1ЭЭ6 г г . ) , Саратозского ордена «Знак По-raC'iA Г.'.'/ {1985, 1991 г г , } , ч.аучкс-Ьра:<:'гггческ:1:{ конференци­ ях Я-5ЛьКГПТ'."''!ЭСХЛ 119S0, 19?! г г . ) , м'гягкафелральнсм з а с е д а •г.--; Л^"--''^'ГГ^^/ (1956 г . ) . РазрабО'Ганяъй на ccHOsaiBOT прозелени^-'. ^юсхчедолдни"! излсгабарптккй мсбг^хьн'-й а г р е г а т для малых '••:5р:.: сгк. п-оаг.стазлен на конкурс, объязлйнный Министерством сельского- ксзя1";стза и продовольстзия FCCCP s 1990 г . , где отмачен зтсрсй пре"*"1ей. nv3££2«ai£3K_ Ссксзные пологекз-гя диссерташги опубликова­ ны 3 Зй, :12чатнг.к работах oOtcra.i объемом 19 п . л . , в том числе а одисанмях J авторских свилетельстэ на изобретения-. Сюу^;;ус ?1 и ^ об'ьдм^^д?тоссртахгии• Дисоертахдая состоит и з зв^даю^я и ;1ятл г л а з , общих выводов, списка литературы из 365 наяменозаний (в т . ч . , 14 на иностра'нных языках) и 1приложекий. С&дий оО-ъе"! -419' с т р . , з т . ч . 48 с т р . предложений, 98 рисунков и 34 табхгицы. ,С0ДЗК2АВКЕ гДВО'Ш "Введение. Иэлогены актуальность темы исследования осноБИые.положения, которые вьносятсл на защиту. и 1 . Состотто пробясаах. Цоль и задачи иссяаловаиий • Изучению .проблемы' повышения эффективности процессов приготовления и раздачи кормов посвящены работы многих н а ­ учных,' проектно-технологических и.других организаций. •• Исслеяованиязди Алиева. А.А., Боярского Л . Г . , Дмйтриченко А.П., Жукова Б.П., Зинченкс Л . И . , Краснощековой . Т . А . , Крылова В-.М., Линника В»С., Стариковой Н.П., Чашкина A.M. и лрупгх отечественных и зарубежнЕох ученых показана высокая эффективность от кормления крупного рогатого .скота сбалансированкьайи по питательньа»! веществам кормовыми смесями на основа измельчеи.чых стебельных, углеводистых и концентриро­ ванных кормов. Анализ выполненных исследований и практика, пскаэьэают, что применяемые в настоящее »ремя способы к' гехкические средства не в состояню! к а ч е с т в е ш ю , в соответCTBjm с зо'отехкииесккзс? тре6оьанит«5, ьыпрлнять процессы :-:ране11!:я, полготовки кориов к ска^зьашБаюоз и их• яозггрованI'.oi-i раздач!-!. • Б то к е время приготовление и раздача кормовьк смесвц на т:20тноволческ1{х фермах являются процесса».ог энергоемкими и. тру;:ое::кк1Л1, требукщими значительньгх дополнительных з а ­ трат КЗ строительство и эксплуатацию хренилиц кормов, кор­ моцехов, приоОратекие и использовагше-манки и оСорудо|1гния. При этом ра31йер.затрат, своёЕременность и качество Еыполкекия процессов по. корипеаи» ясивотшйс в конечном итоге опре­ деляют стоимость продукщо! животноводства. До настоящего времени не уделялось должного внимания разраОотке специального технологического оборудования для индивидуальных ферм^рскик хозяйств, однако с развитием н о вих 4орм хозяйствования возрастает их роль в рйиеюда вопро­ сов сиабже^шя населения страны продуктами питания. Анализ существуюср11х конструкй-ивно-технологичеСких схоы поточньг?: лишо!" приготовления и разда-чи кормовых смесей ка ферма;; к ,кo^-lплeкca^: крупногр р о г а т о г о скота .показали,- что ОКИ laterT ш1-зкую надежность фуккциоыировакмя и з - з а своей. слоглой структурь.'. Ке все пр1-1меняемое оборудование является эффективным, а для некоторых процессов, е г о вовсе не сукест-' вует, что не псзволяет при'малых з а т р а т а х полностью сбалан­ сировать iropiioEoij рацион по питательным веиествам и осуще-. ствлять технологию приготовления и раздачи кормосмесей р .Бнсокими качественными показателями. Размер конечной продукции ззавотноводства во многом з а ­ висит от к а ч е с т в а выполнения процессов подготовки компонен-. гоЕ кop^к5вoй смеси к скармливанию, их смедазания и дозиро­ ванной выдачи кормосмёси животным. ' • "• .' Анализ взаимодействия зтих процессов, а также режимов и параг.1етроБ технических средств для их реализации посвяще­ ны работы Артюшина А.'А., Ban^ia Б . И . , Голикова .'В.А., 'Завьражного А-.И., Кобы В . Г ; , КуктыГ'.М., КуцынаЛ.М., Кутлембётова А.А., Мельникова С В . , Морозова К.М., Казанов а. Е-Е. и других ученых. Анализ.проведенньгх ими исследований .позволил определить нерешенные вопросы расскатриваемой проблемы. . В связи с изложенным ставились' следующие задачи и с с л е ­ дований: ., • •разработать экономико-математическую' модель производства вязотноводческой продукции и модели функционирования с и с ­ темы ч'-К-М-Ж и подсистемы К-М; , .' на основе полученных моделей обосновать перспективные на­ правления в разработке новых способов механизированного кормления КРС и предложить рациональную схему ПТЛ приготопленияс и раздачи кормовых смесей животным; провести теоретические и экспериментгшькые исследования по, обоснованию технологических и конструктивно-режимных параметров преяло1з:еш1ы:с- способов и. технических средств механизированного кормления животных; внедрить результаты исследований в производство-и дать их,экономическую оценку. 2. Теора«счэсхс«а основы махакизироагшного кормпенр»! ,•'•• \ ,1 , . , „ ; . . , , ' . крутщого. ро,гато1^> скота . 2.1. Э;<огю!гико-йатекатичес1кгя модель процесса ироивиоястоа хгяпох'ягозод'гэсиой ярюлукции Приготовление и раздача кормовых смесей я в л я е т с я слож­ ной биотехнической целенаправленной системой "человек-корм.маимна-животное". В центре этой системы стоит животное с -'его. по'требностяьм в питательных веществах для получения планируемой продуктивности, которые должны быть у д о в л е т в о ­ рены определенным набором .кормов и кормовых добавок. При этом качество кормов характеризуется энергетической ценно­ стью, т . е . , способностью кормового продукта накапливать в себе энергию, используемую на получение продукции. Дополни­ тельное энергокдсьацение кормового продукта осуществляется при его взаимодействии с рабочими органами машин, различно­ г о рода добавками, другими компонентами. До настоящего времени при разработке и проектировании линий приготовления полнорационных кормосмесей крупному р о ­ гатому скоту для окенки эффективности использовался в о с ­ новном обобщенный п о к а з а т е л ь - минимум приведенных з а т р а т . Однако он не дает объективно!! оценки, так как не несет и н ­ формации о соизмеримости между себестоимостью продукции и 8 -. • ;.•• ^;. прибылью,, получаемой за счет реализации определенных "меро-. приятии по увеличению выхола животководчёйкой п р о д у к ц ^ . ,, . Е связи, с этим, при разработке и проектировании линий пригогрзления полнорационных кормосмесеи основным условием эффектт'Ености их функциокированик должна Сыть соизмеркость между' полученной прибылью ,от 'производства продукции'живот.новолртва и себестоимостью продукции с учетом реализации MeponpHHTirii по ловышению качества вьшсхпнедая процессов''по приготовлению кормов, равномерности смеаивания и т.д. . Вышеуказанное можно представить слелукяаим' выражением, приняв его в качестве экоиомико-матем&'тической модели:,. Пр->1вах; .прит1-*1; , (1) C'-*min;J , где Пр - прибыль от производства продукции животноводства, ' руб.; г\ - обобщенный коэффициент эффективности; С - себе'^', стоимость продукции, руб/кг.- . . .^ ' Обсбщенн1АЙ коэффиадиент эффективности применительно'к про­ цессу производства ашвотноБОДческой нролук1»1И можно пред­ ставить в виде функции n = f(^n;S„;i{AT;6^?6o,;S,5...)->.I, ^ ?2) где ДП;6„;1;ДТ;5^и,;6с„;5,;... - качественыью . показатеда; работы . маадгн и оборудования по процессам С:оЬтБетственно:.",созгранность кормов, неравномерлость их'подачи, степень измель'вения, изменчивость температуры, - равномерность заполнениябункера раздатчика, однородность ; кормосмеси, . неравномер­ ность раздачи корковых смесей. ;.; •• При этом себестоимость'продукции есть функция ' . С = ф;С„), • , . -_ (3) где Э - затраты на производство продукции; Ода _-• количество произведенной продукции. ' ' ' • , Прибыль от лроизводства продукции животноводства В' за­ висимости от качества выполнения 'отдельных процессов по кормлению животных можно выразить как • " ap={B.-'Cjr\)*Q,t,„^, : . {4), где Ц - цена продукции, руб/кг; Qy.^ производительность ли­ нии получения продукшш,, кг/ч; taooi -допустимое, по зоотех­ ническим требованиям время кормления жив'отных, -ч.- • Модель функционирования системы Ч - К '- М - Ж в соотетствии с экономико-математической моделью' (1) представлеа на рис. 1. Климатические факФоры №-К ' IW.K ' * i i I U i I'i ч- - м - к - ж. i Сцр Леи, ,' - Пр т г т ? т т т т .. Тажяологичвски© и конструктившга- факторы НС,. •' • 1. Иодель .функционирования системы Ч. - К - М - Ж • Эффективность процесса хранения t^^p определяется •.(5) С„ де\ (hrCtgi - соотаётстйенно количество корма, заготовленного на хранение" и использеванного на корм животных. Эффективность-, процесса подачи ц'п определяется , S_ - 5« . • Ло (б) 8с де 5с;5п:-,соответственно неравномерность подачи по сущест'" вующему л предлагаемому вариантам. Эффективность процесса измельчения т^изм определяется Чем = Т Оа^ :—=»-Т, (7) 1 'де <*ис;<4еоя г со.ртветствеино исходный и конечный размер частиц; i - степень измельчения. • Эффективность процесса • усредненЯя -температур теплообмена).. rt„^ определяется , 1, ij - где 1г;Т2..~ температура кормовых продуктов д - до; п - по-. еле теплообмена. ,,,•/'. Эффективность процесса заполнения буккера раздатчикг ^1АЛ определяется . _ _ "lAll.tAl ~"»ДППУ * , „ где 6здп.еАз;5зАп.№ ~ неравномерность заполнения бункера раздатчика кормом соответственно по б а з о ­ вому и предлагаемому вариантг14.. Эффективность процесса смеоквания кормов t\^ определя­ ется / ./-- ' , . ' • , .•'" ,'-'•-'•," ,- ^"' ' " ';•'::. •, . • . • 1см = ., . . с :—1'. •"см.ьа • г .-.,"-"-••",;,••-':-"-•-: (10 где бсм.вдз; бсм.пр - соответственно неоднородность смеси при . • базовом и предлагаемом вариантах/ Эффективность процесса раздачи-кормовых смесей.'Ч)р опре­ деляется .'.• . , , ^ •',.'•'•-•; •'- • '^ р = X ' . . '• - . • • . ' . ( 1 1 , где 5г.БАЗ;- 5р.ПР - соответственно неравномерность раздачи, .по базовому и предлагаемому вариантак^' За обобщенный" коэффициент, эффективности можно принят! с р е д н е е . з н а ч е н и е показателя по всем процессам , Ti = i;n;/n, ' " • '., ' ; , (.12) • " , • , . ' ' " . г д е п - количество процессов, по которым определяется зффе10гиБность. , , , • • , . . ' Производительность линии получения продукфж- определя­ е т с я .как " ,• ' ' • ' ' • ' - ' , • -,• где NroB -. количество - животных; " У - количество продукции,получаемой от. одно4.'0, животного; t^ - фактическое: время приготовления и раздачи кормовых смесей. . Модель функционирования рациональной линии приготовле­ ния и раздачи кормосмесей .живйтным, разработанная .'в соот- п везстаии с экономико-математической моделью, на р и с . 2 , ФАКТОРЫ ФАКТОРЫ Конструктивные; Конструктивные •огима тптчв с ки в / Рехимные. FeZHNOOfe. Ко нструктивные ; Технологические. Ко и струк ти в кь» j Режимные. 5, ^ 5п изнсльчгюш и усрхлнЕяиг ХРЛНгНПХ представлена ЭДПОЛНЕНИЕ, аашявлгпа: и !Ь Э л ь Опр -Шр РАЗДАЧА 1 ^я. Тз» Рис.2. Модель функционирования рациональной линут готовления и раздачи кормовых смесей животным при­ Анализ этой модели показывает, что максимальная при­ быль от производства продукции животноводства будет 'прямопропорционально зависеть от повышения качества работы машин и оборудования по отдельным процессам и снижения затрат .труда и средств, путем совмещония операций по процессам.и пр11менения более рациональных епособов. ' , Структурно-технологическая схема технологической линии в . соответствии с математической моделью, представлена на рис.3.. поточноэкономико- Согласно э1сэномико-математической модели процесса про­ изводства животноводческой продукции (1)/обобщенный коэффи­ циент' эффективности, который связа" с получаемой прибьшью, должен стремиться к единице, т.е.: (14) 12 ХРАНИЛ^!ДА ЙИТАТС1И РАЗДАТЧИ; СКЕСИГЕКз КОРМОЕ КОРНОВ -i Р»гс. 3 . Структурно-технологическая схема ПТЛ приготовления кормовых сиесей для КРС 2 . 1 . 1 . Каг«®льчекиз корвокпубнаплэдог. (ггсшм) , кггчш1ь<с«тел:ш«-ус5>ед1»гг<ала»г дисксзвого Tjasa Ка 'эффективность производства" 'значительное влияние' сказывает качество выполнения таких процессов как измельче­ ние продукта и усреднение температур . замороженной .тыквы (корне1слубнеплодов) и силоса, осуществляемой в одной-маши­ не. -'."'у "для процесса измельчения целевая функцию в неявном ви-: де представляется как Пшм=го;-)-»'1- (15) Для процесса усреднения температуры замороженной тыквы (корнеклубкеплодоЕ) и силоса такая с а я з ь представляется в виде ^• • . > . " '. ^ nya..,=^(T,;T,.;T/;T,';i;T^;...)->l, (16) где Ti - Температура первого кормового продукта до теплооб­ мена, °С (корм с отрх'цательной температурой); Тг - температура второго кормового продукта до теплообмена, "С (корм_с положительной температурой); .T.'sT/" - температура компонентов кормовой смеск после теплообмена, ''С; i - степень измельче•ния кормовых npoflSTcioB перед теплообменом; Твозл ~ темпера­ тура окружающего возду.:а, "С • •. ' 13 На основании анализа с^-лествусаггх кснструктизнс•:?схкологичес:<лх схем • измерь ч;-с г алей корке.клубнэг^-гсдоз, ~ учетом и.ч преимуществ и недостатков oпpaлew^eнo напразл-?;с:е 3 их разработке. np;ii-iapoM данного типа могкет быть иг-мель".и'тель, paQditbi органом которого кзляетс*т д;1Ск с четь^рьмл н:;жа!Л11, которые крепятся к диску и располагаются над окнам1, выполненными в диске. ' • Е . ни,-гней части корпуса Измель'-готеля находится привод диска, а такхе лопасти, жестко сзчванные с валом измель^д!теля.- Над дх^ском располагаются ограничительные пластины, разделяг:1циэ камеру измельчения на две равные части. В одну часть измельчителя-усреднителя подается силос, а в другую - корнегслуСнёплоды (тьжва) в замороженном виде, которые попадают на поверхность диска, вращающегося с вольиой скоростью. Измельченные ножами частицы попадают в про­ странство под диском; где происходит смешивание С силосом с одновременным усреднением температур компонентов.- Кормосм'есь с усредненной температурой удаляется из машины вы­ грузными лопастя!*!. • • . . . ' • Энергия, потребляемал измельчйтелем^усреднителем рас-. ходуется на: снятие стружки' с корнеплодов (тыквы) N " ; пре­ одоление cnh трения с^ссльж.ения корйеплодрв (тыквы) по диску •N"; выбрасывание тгастиц корма.-кз. отверстий бункера (N"). .• " ~ Проведенный • анализ рабочего- процесса измельчителяусреднителя данного типа .позволил, обосновать' параметры и получить выр.ч/-:^ния для. определения производительности Ои-.и MoianocTH Нц! . • . '•.'••'... •, •• • ^ .. Q„=zhbp(4So+b)(Dkj^k^, . . • (17.) где Z-- число "Ь':;жей' измельчителя-усреднителя; h - 'высо.та вшгета-ножа над • диск.ом;. 13 ~ дЛина лезвия ножа; р '-^ плот­ ность кормового мат.ериала,- Ro - рад-iyc от» центра дкска до середины ножа; о - угловая скорость вращения диска; i<f<l'коэффициент учитываазщий ширину стружки; кь>1 - коэффициент учитываяиций высоту стружки. Na=N,-+N-+N;=4k,q«c(Ro+'c/2)aJ+-Rfj;bhp(Ro4-b)<B'+ ' + 2(4a„+b)(Ro+b}'-fchpts,k> : — ^ о\ '•'•^' • - • • ' • 1 4 ' • • • • ' - • . . ' : . - • - - . > , • . где q - среднее' удельное сопротивление резанию; 1^ - длина'' стружки; il - радиус диска; f - коэффициент трения.. 2.1.2. Эаполнаниа . буккера раздатчика.-сиеошёля , В .соответствии с зкономико-катематической моделью (1) применительно к процессу заполнения' бункера разлатчикасмесителя,. необходимо чтобы значение коэффициента эффекппзности Заполнения бункера кормом приближалось к единице. При этом целевая функхдая в неявном-виде для процесса, заполнения бункера раздатчика может быть представлена как •Пш,=ф^р;15...)-»1, (19) где Ьр, - неравномерность распределения корма по ..длине бун­ кера раздатчика-смесителя, р. - плотность, .корма'; 1 --длина частиц корма. -"• , . • ^ . Анализ матеглатической модели (1) в части касающейся сштжения себестоимости получаемой продукции показывает, .что ее можно достичь путем повышения качественных показателей работы машин, предназначенных для приготовления -и раздачи кормовых «гмесей. Одним из путей их повышения может бытьос5,тцествление равномерной укладки компонентов-кормового ра­ циона в бункере раздатчика кормов, йутем подачи кормовых компонентов в заднюю часть бункера, последующего формирова­ ния первичного конуса и перемещения его к рабочим органам. Так как бункер раздатчика представляет емкость в виде пря1.!оуголького параллелепипеда, на основании предварительно проведенных исследований нами было установлено, что после загрузки поверхность смеси в бункере представляет'выпуклую поверхность,, представляющую собой поверхность второго по­ рядка. Для определения характеристик поверхности и объема кормовой смеси в бункере был проведен эксперимент по запол­ нению бункера. По ширине.бункер разбивался на шесть равных частей, а его длина -на десять равных частей. Длч аналитического описания формы поверхности монолита в бункере были предло.-.ены два сида, >фаБнений х = а'„х'+B'jjy' + a',jiy + e*,x + ajy+a*,. - •• (20) )5 Ураакегшя поверхностей (20) и (21) получены с использсвание^.^ ЭВМ на оскоаанкг: г.:яо:г,естввнаой регресскснноГг зави­ симости с использованием опытных данных. _ •* В результате эксперк!лентально~':гэоретического исследоаанил процесса послойного заполнения буккера раздатчика компонентами кормового рациона были определены коэффициенты входящие в выражения <20) и (2L) и коэффициенты корреляции К. (табл.1 и 2) ' • •• • .,':••. •/ Таблица 1 Коэффициенты а уравнения (20) для каждого из опытов и,сово­ купности семи опытов опм та а;, •.; 4 \ . . 1 - 1 , 1 7 - - -Ю"" 9,81-10'f -1,0,9-10"'' - 6 , 5 3 - 1 0 ' ' 3 -1,24-1,0-" - 5 , 0 3 - 1 0 " ' 4 -5-10"= -i.S'io*" 5, -эд-ю'^" - 1 , 9 3 - 1 0 " ' б. -1,09-10** - 3 , 2 1 - 1 0 ' ' 7 -хдэ-ю*'* -7,36-10"= 6,3-10"^ L...7 -1,028-10"^ О , а'и: ' 1,59-10"' 6,31-10"' -1,39-10"'' 9,23-10"' -7,86:10"" 1,29-10'' -1,04-,10"=' -2,04-10"' а' аг 0,200 0,168 0,211 0;215 0,165 0,164 0,200 0,012 0,243 0,224 0,117 0,265 0,037 0,236 0,212 0,191 К • ^ » 663 594 609 620 734 615 650 682 • 0,913 0,892 0,956 0,993 0,779 0,892 0,810 0,414 , Таблица. 2 Коэффициенты а для уравнения;,(21). для каждого из опютов и . , совокупности семи опытов зпыта 1 2 3 4 5 -б 7 L...7 а,1 -0,190 -0Д75 -0,167 -0,234 -0,143 -0,174 -0,197 -0,0143 - ^2Z -0,152 -0,100 -0,691 -0,0740 -0,0288 -0Д24 -0,117 0,0953 . ^12 -,000451 0,00880 0,00169 0,000869 г-О,00119 0,0179 -0,0152 -0,0006 ^'' '•>2--' ,^"о 324,0 272,0 285,0 389,0 239,0 265,0 354,0 17,6 377,0 341,0 160,0 427,0 53,8 358,0 336,0 295,0 430000 327000 369000 345000 53Э0О0 359000 401000 462000 К 0,893 0,878 0,950 0,994 0,775 0,884 0,798. 0,384 .. ' • .16 ДальнеЙ01ий теоретическг'й гная!13 фср>^н кормового I-:DI:Oлита в бункере раздатуика показал.. ч«?о лля всех опнтсв л с верхность (20) прелставляёт эгцтптичесю'т параболоид, а -по­ верхность, (21) - д е й с т в и т е л ь н ы й эллипсоид. Расчетным путем определены коэффициенты вариации (неравномерность заполне­ ния бункера) которые не превышают допустимык (5%) . Следовательно, разработанный способ послойно?^, и равно­ мерной укладки компонентов кормового рахдаона в бункере раз­ датчиков кормов не снижает качественные показатели работы этих маоин. • • • - • • 2.1.3. Смедзивание а .равдача корксзшг снасей буйкергсй^ раздатчиком сзаеоителег-; Анализ выражений (1}• и (2) применительно к процессам смешивания и раздачи кормовых смесей бункерным раздатчиком смесителем показывает, ч х о при .неоднородности' смешивания бек и неравномерности выда^ги кормов, бункерным раздатчикомсмесителем 6р стремящимся к нулю,- эффективность данных процессов стремится к единице, т.е. к максимальному своему значению. При этом, - коэффициент эффективности для каждого из рассматриваемых процессов, есть фyн^cцив где 5" - неравномерность дозирования компонентов кормовой смеси питателями; 8п - неравномерность подачи раздатчикасмесителя; Шв .'"" угловая_ скорость • в р а щ е н и я . _ битера <отделяю!Де-смешивающих органов); Нп - высота пальцев бите­ ров . :' . • ' • • . . • Анализ выражений (1)," (2) и (22) .показьшает, что сни­ жения себестоимости полудаилой* п р о д у к ш ш можно достичь пу­ тем совмещения операций по процессам смешивания и раздачи. Как показали проведенные исследования и практика, наиболее' рациональным вариантом является совмещение процессов отде­ ления и смешивания кормов битерами раздатчика во время осушестБлекия процесса раздачи. С целью увеличения прибыли пу­ тем снижения затрат энергии и капитальных вложений разрабо- 17 тани новые технические решения по осушествлених) процессоа отделения и смешивания комлонентоз кормового рациона в про­ цессе разяа»ш (а.с-»»1414354, 1419637, 1428320, 1456072, 1493439). Процессы смешивания и разлачи кормов с активным перераспрелелениеи частиц реализуются с помощью различныэс по конструктивному исполнению рабочих органов раздатчиковсмесителей, создающих в пространстве нал выгрузным транспортерои хаотическое перемещение частиц корма друг OTHOCI'Iтельно друга с различной линейной скоростью и в различных направлениях, чем и обеспечивается высокая однородность смеси. Отделяйте-смешивающие битера устанавлиааязтся в перед- . ней части мобильного бункерного раздатчика кормов, включаю­ щего бункер, подающий и выгрузной транспортеры и состоят из неподвижной (пассивной) и активной частей. Последняя содер­ жит Установленный на.стенках бункера внутренний вал. .Копи­ ры, представляющие, собой пассивную часть битера,, выполнены в виде срезанных наискось полых цилиндров, закрепленных,на стенках бункера 'своими основаниями. Отйеляюще-смешивающие элементы выполнены в виде рамок треугольной формы, асиммет­ рично расположенных на внешнем валу во взаимоперпендикуляр- . ных плоскостях.. ,, ' При работе раздатчика предварительно послойно загружёвкые в бункер компоненты корма подаются в зону работы би­ тера. Вращаясь, битеры созерщают возвратно-поступательное дзитение относительно внутреннего вала, обеспечивая при этом, смешивание частиц загруженных компонентов кормового • рациона за счет' интенсивного их .перераспределения, с одно­ временной , раздачей животным в кормушки. • ,". Теоретический анализ рабочего , процесса раздатчикасмесителя 'позволил получить : - выражение. для определения скорости перемещения рабо­ чего органа -, .' ' - , • "= | ^ ) ^'^I'l, (23)^ где и- среднее' расстояние продольного перемещения .би­ тера за время t; соа - угловая скорость вращения битера; Гв - .ра-Дйус. Бйёшнегго вала. • - выражейке для определения продольного перемещения би­ тера в зависимости от угла его поворота; 18 2tg« fW ,(24) и, гае a. - угол установки копиров. - EtjpaacHJ-ie для определенх-гя показателя режз-ша раздатчика-смесителя ккиематического где Но - высота кормовой массы ь бункере; В - ширинабункера; Ко - коэффициент, учитывающими отставания корка в бункере от подающего транспортера; Нп - вксота пальца; ра угол пальца треугольной формы; Пп - '«исло пальце» в ряду; 2fn - ч^ислр рядов пальцев; Кз - коэффициент заполнения паль­ ца кормом. - выражение для спределенкк мощности, затрачиваемой напроцесс отяел£Н11я и смешив£Н11Я битером кор-човьк м а т е ­ риалов Nj = — : • , . (2Ь? где.Кс -,' кoэ$фиiD^leнт сосротивлаыия от дел енигз материала; Rn - paccTOEHJii от ' оси битера до - верхюы-аг оглеляюмесмешивааыего элемента (пальца); 1. - длина рабочего органа (битера) , ; \^ • " 2.2. Оцшаса а^кгпиваквдей епособаюсти лилгш приготоглеггия коркошлс ctiBCsd^i При оценке смег^ивающей способности линии приготовления кормовых смесйй допускаем, что между массами компонентов кормовой смеси тлеег^ся паркая связь, которая характеризует­ ся, парными коэффициентами корреляции pij(i,j = 1/2,3, ...,п) . При этом связь между совокупностью масс всех компонентов Ч в описывается корреляционной матрицей. fep.|. Известно, что между одним .определенным компонентом смеси (главным компонентом) и другими остальнышг кокяокентами имеет место связь в смысле распределения их масс по пробам и в пределах одной пробы. Эта связь определяется ве- 19 ичиной множественного коэффициента корреляции между массой ервогс (главного) компонента смеси и массой оставшихся (п) компонентов. Если (.4i,X2, ...,Хп) случайный вектор масс L-го, 2 - г о , . . . , 1-го компонента смеси, то множественный коэффициент,корре­ кции между Xi и величинами .чг,хз, ...,Хп определяется как 'бычный коэффициент корреляции между xi и Х2»хз,...,Хп и обо;начается Pit2,3,...,n|. (27) где (TJ - дисперсия компонента Xi (масса первого компо1ента); о^и^^, - дисперсия xi относительно регрессии по С другой стороны, множественный коэффициент корреляции южно представить в виде где P,;PjS.";3.- " корни системы,-уравнений множественной >ёгрессии,' имеющей'вид '•;.,:,.•• ' ' Pa»?V+P>Pa+P4p«+-+P.Pto Рм «fPsPa +Pi +P«Pa+-+P.Pj. • ^ ' • (29) Р«»Р,Р.1+РзР.,+Р.Р.4+-+Р. Определитель из коэффихдаентов (5 представим в следувзщем !иде (30) |P.j P«j Р.< ••• Р» Для определения корня p i ( i = 2 , 3 , ...,п) необходимо вычис­ тить определитель, полученный и з определителя D путем соотse'ccTBymmeM замены элементов p i ( i = 2 , 3 , . . . , n ) i - r o - столбца элементаьги столбца Рг,.Рм...р., уравнений (29), т . е . необходимо :оставить определитель 20 Pa Pa ••• P*i-i. IPDI P«J ••• P«..i) PM P*I.I( •• P*. P.. ••• P» Рд.м-, .^i) Тогда no гфасялу Кргшерл корень рд, равен Р. = -^- = - ~ : При этом Рлг.з (i»W о) (32) ^. Оудзт опрелеляться из аыраясеш^я Р . , . . , . . = ' ^ ' р . , - ^ - * Р . - ^ - к . . ^ р , , - ^ - = ^ / 1 - 5 - ~ . / ^ с л , (33) ?1нализ выражения (33) показывает, что чем ближе множе­ ственный коэффициент - корреляции Ркг, з,.,.,г.1 к 1/ тем лучше ка­ чество см«гшивакия компонентов кОрыового рациона. . 3 . Эксперлслакталькыа иосладоаання npcinsiQCOZ прет.'отсаявиия-й раздачи коакааьЕГ сэ^аойй Экспериментальные исследования вютолнены ' в соответст• ВИИ с разрабстанньгв! задачами, и программой исследований, -ЧТО позволило установить физико-механические свойства сте.Оельных и уг.теводистых-кормов, -подлежагйж обработке,' опрелeл^:ть и уточнить режимные, конструктивные и тахнологиче' ские па1раметры разработанных технических средств,, а также получить.количественные оценки показателей качества процес­ сов' приготовления и.раздачи кормовьж смэсей. Экспериментальные исследования' проводили н^ специально разработанных пилотньк установках к ^лакетах' измельчителяусреднителя и раздатчика-смесителя. • За ктритерии оптимизации приняты: - однородность гранулометрического составе!,-, - удельная мощность;' "., . - неравномерность заполнения ; бункера '.раздатчикагдлесителя; . . ' . - однородность кормосмеси; • - неравномерность дозирования. 21 ;i ycp-JMHtjiasrj •i-i;-"'ii:epaTyp к о я п о н е а т о в сг^еси Диркорнш-'ж ранйсированиег/. бьшо в ы я в л е н о , ч т о -процесс и з мельчан1-хя ^ TtoKEbi и к о р н е п л о д о в иа и з м е л ь ч я т ё л е - у с р е д а т т е л е з а в и с и т от следуещкх значимых ф а к т о р о в : ' а - ч а с т о т ы в р а щ е ­ н и я в а л е ; Ь -..ys-ipuHH окна;'' h - высоты вылета ножа. СОраСотка рёзуутьсгатов экспер^гментов п о з в о л и л а получить мате!,13тич»ск«е м о л е л и в в и д е полиномов в т о р о г о п о р я д к а : д л я о д н о р о д н о с т и Г р а н у л о м е т р и ч е с к о г о - с о с т а в а :.^ V = 0.513-lO-'n'+ 0,39!5Ь'+ 1,5<;бЬ'+ 0,ОС52п-U,6I336b-(-?7,459J6b-O,0Bah-O,0O35rb- « (34) -U7C385b-H,16«'iO"'iibh-»^ 187372: ДЛЯ удельной мощности;^уд =-0,ЗМ - 1С~'а'+ 0,S*65b'+ ОН03988п - 20,318Ь4 (35) +• 85л:5а - 6,0O43S5ab-3,S74bb -123,24546; На pltc.A к 5 прелставлены поверхности отклика лаиных математических моделей-..'; -; Рис. 4 Зависимость Рис. 5, ', удельной мощности . Кул от . , частоты • . '. зр<ашею^я вала и т-1рины окна при - высоте вылета" но­ жа h(X3)^4,215 мм Зависимость удельной мощности от частоты враще-' ния вгша" и высоты вылета ножа при авфине окна Ь(Х2)-24,43 мм 22 Анализ полученных с-помсшью ЭВМ зависимостей критериег оптимизации от конструктквно-режямншс .пара1детров измель^гятелч-усредактеля показал, что •удельная мощность, затрачи­ ваемая на измельчешге продуктов при.п=2086 ш:н~ , Ь=24,4; мм, Ь=4,215 мм имеет минимальное значение, а олнорояност?. гранулометрического состава — максимальное. При оптимальном co4eTaiiHM факторов, удельная моа}ност1 равна Nyii=3,9 КВт-с/кг-, а одноролность гранулометрическогс состава v=99,69%. Наибольшее влия'.-ше на удельну» мощность оказывает --кас­ тета вращения вала (рис. 5 ) . t a x , как при снижении частоть вратения рабочего органа до п=2000 MHK'S Nya*4,85 КВТ-С/КГ, (удельная моншост'^ увеличивается примерно на 25%) . Анализ зависгшостей показьшает, что оптимальные конст.руктивко-режимкыг параметры измельчителя-усреднителя нахо­ дятся в пределг^х: п=»2050.. .2086 мин''; Ь = 2 3 , 5 . . . 2 4 , 43 мм; h=31,8.,.4,215.мм.- : После определения - опти14альньЕС параметров измельчителя" усред.чителя проведены исследоБан11Я по. изучению влияния вре­ мени подготовки кормов к скармлизанию на температуру кормосмеси^ -,-.' ' ' ' ' " ' • • , ^ '•'•:.-' • •• -^ '-'^ '. '•:.:На рис;;. 6 представлена зависимость усреднения темпера­ туры силоса и тыквы в зависимости от времени щпсла приго­ товления кормосмесей • _ . . , . Рис. 6 Зависимость,- тем­ ХХ ператур компонен­ \ тов от вреиеки ч' 1И1Кла: ',1 - . для силоса; 2 - для < , . ' • -А— S , • '^г i^.ii '.„'IP / ' 7 - 'J i и * 3 1К.у ' 4Х <- " , " •х, тыквы; 3 — -ДЛЯ кормосмеси; t^ время цикла; ts время загрузки; t.tp ' - . время транспортировки; tp - время разда­ чи к смешивания. .•/.--. 23 : ; . \] Анализ зависимости позволяет сделать вывод, что в пе­ риод вре14ени от начального .(соответствует, попаданию корма в измельчитель-усреднитель), до 7...8 мин (во время транспортировк:!) происходит.выравнивание температур силоса и тыквы за счет теплопередачи от одного компонента к другому до вели­ чины +7 °С, . Далfee наблюдается некоторое снижение температуры на 12 "С, за счет воздействия окружаЕнцего воздуха при транспор­ тировке. Зо время раздачи эта температура кормосмеси каход^-ггся да лостояаном уровне-в-пределах +5-6 °С с ьзшимальным отклоне^-жем-3, 1-1> 5 °С..- • ,_ 3.2. Экспар»£1*аг1тш1ьньиа исследования процесса _ . заполнения OyiiKeisa . -Послойное заполнение буккера при экспериментальных ис­ следованиях 'осутгствлякось с помспй>кз подающего транспортера раздатчика-смесителя следующим образом.. Питатели поочередным- вклгэдением располагают корма в задней части бункера .путем наложения последуглзего корма на преЕкду^;ий с углом' естественного откоса. При достижении вы­ соты перв1гчного конуса, • равной высоте борта буккера, в ра­ боту включается полагоший транспортер и дальнейлзе'- послойное заполнение происходит за счет подбора скорости подающего транспортера и проиэволительности питателей, осуществляющих поочередную подачу кормов- на загрузочный транспортер в том смысле, что заданная толщина слол определяется этими параметра!.Е1. После достижения кормовым монолитом блока битеров привода подающего транспортера и питателей кормов Еыкл(^чаются. Для определения реяз-хма работы подающего транспортера использовалась номограмма (приводится в диссертации), по которой в зависимости от плотности коьшонентов кормового рациона и известной подаче питателей определяли скорость движения подающего транспортера. В результате экспериглентально-теоретических исследова­ ний процесса заполнения бункера раздатчика кормов установл'ено, что корм в бункере располагается с постоянной массой По• длине (неравномерность заполнения не превышает допусти­ мую), выявлена форма кормового монолита в бункере. На осно- . /*• „бслб-з'гки p^-iyr.bi-'zvcz oKcncprraauTCJZbKfcix исследований ••-.I,. I4...1c ( можно С1;елать пынол, что разраОотаннь&г способ • -~-г .'-.HSii }: • равнсмерной у?У1алк>-« компонентов к о р м о п з г о р а ^,::Q>iu ь D/iiKepe ие сы^г-каег 1сач-осгзешг.:>1.ч п о к а з а т е л е й paOoTSi рйздатч:1ка-сыесителя. 3 . 3 . Экспаримакталь£аЕа sscana^osasioi п р с ц а а с с з «эгвгзазания и раздачи корма' раэлат-чмком-сгдасителем Экспериментальные исслелования проведевы для трех з н а ­ чений содержания соло;цы в смеси (по массе) - 16%, 22% и 3 0 - * . •• • • , - • . , - , . ГТрй изучешш влияния" длины частиц соломк на однород­ ность смеси -.{рис. 7-) 'установлено, что по мере возрастания длины частиц -свыше 70-80 мм. 1^чество смеси перестает удов­ летворять зоотребованиям. Иеследовалась также и работоспо­ собность битера на длиннсстебельных корйах.'Ныло выяснено, что при•длине частиц свьлае 300 мм Ситерцый механизм не работосрособен,-.'слой, корма сходит' без отделение и разрыхле­ ния, Наблюдается'частичное наматьшание стеблей.' , 11с1сазааны8 на рйс. .8 зависимости' однородности смеси от выйоты слоев загруженных компонентов позволяют сделать вы­ вод, ;что, отделяю'ще-смешивающий битер удовлетворительно* при-' готавливает кормовую, смесь -при высоте слоев в бункере. Нсл=0,1-0,15. м,^при наименьшем•значении показателя кикематическ.ого p^BfiMa раэдафчика-смесителя, что •объяс.няется уве-" лишением времени взаимодействия битера с частицами переме­ шиваемого корма. ,". ; ' Анализ зависимости н'а рис. 9 . показывает,, что продоль­ ное движение битера' вдоль"своей оси оказывает существенное зличние на прЪцесс смесеобразования. Оптимальными значения-^ . ;-!:-: мсжно. считать . 3=80.. . . Г20, ьал, .его дальнеР1шве. увеличение ' ме о.казывает-влияние на локазатёль Однородности смеси.' Лри .анализе зависимости "на' рис;-10, можно заключить, что 'битер своим продольным ходом может снимать неравномер­ ность дозирования -за счет более активного' воздейссвия на кормовой.монол1'1т, тем самым сглаживая неравномерности плот­ ности по ширине бункера., На.графике Qn=f(^Kp) можно• выделить .^ону при Хкр=100.. ,120, ' при которой достигается наибольшая ••сдача, что объясняется подбором .с|соростей активной части 25 ^ •I- i At .1 о 1 ' • •• • 1 • ! о. 1X N,1 ^ * - i . " "-^ < ; ; ; ^,^ \ ^ : • ч ^ \ V "'^^1С •• -."N ^ —U- \ • я "а • » W со £^w Рис. 7 Зависимости однород­ ности смеси X от длины' час­ тиц соломы- 1ср • . о-о-о — 10* соломы в смеси; Д-Д-Л - 15% соломы в Смеси; ,. х - х - х , - 25% соломы в смеси^ Рис. • 8 Зависимости однород­ ности смеси. от высоты слоя Нел при показаниях кинемати­ ческого' режима Х«р о-о-о - ^ - 2 5 ; '"•• А-А-Д- Х,;р-200; х - х - х - Х»л=350. it A'^ •'1 • " ~- A - ^ — // 1 i f ' 0 40 """ —О 1, ~ " ' ' —A f л й'НШ^^' I «0 4 ^ - - - ^ . - = r : f ^ ^ _ V ^>^ V' 1± № fiO •CO tSC *V>. ^мг Рис. 9 Зависимости однород ности смеси X от продольного хода "активной части битера Scho-o ~ Urp=0,01 м/с; д-д_д _ UTP=0,03.M/C;- ' х-х-х -Urp= О,,О5 .м/с.': 50 CDS ?5 33 <5 55" Рис. 10 Зависимости .подачи с о'^ скорости подающего транс­ портера итр и показателя кк .нематического режима Х^р — расчетная Q*ff (0,^,) • 26 -• отдг-лклкс-смесЕивагзкего- органа и пояаюаего транспортера. З а B:icjBJocTb Qa-f (Oif) НОСИТ прямолинейньЕ"! характер, так как эти покаэр.теди находятся Е прямопропорционадьной зависииостн. Расчетная зависимость Оя-^гСим) хорошо, согласуется с экспоргшзнтальной. В результате обработки ыатртзм эксперг^злентов получены математические модели» адекватно олисьшакадяе проц«;ссы сиег;:;БЛния -л дозированной выдачи раздатчяка-Сйзеситаля от его ;:с;ли;^о-кокструктизных параметров, которые имеют апеду1жг-1Й - гид Хб'й содержание соло*£ы в CMS си ' . . /-^^:д<,=Я, =S6,44)-0,e9U. - !271,0U>, -0,545 + 7.79(0 J +0,Оа14И; + (36) •»-6.Ма\)'^ +0,i)01JS'-0,04aH„Qs-95.По.^С£1^; •^,=В, = ЬУт-0,43Н. + IO,40V)„ -u^miS- tS,654JE + 0 д а 5 Н ^ i' (37) Длл 22% ,K' 30% содерясзния соломы.в ^ckgcji уравнения при­ водятся » ^-эюсертации. ^ Цос^-ольку На экстрег^ум поверхности отклика (HepacriOucpHocTb выдачи о), наклальшакзт'ся ограничйнля другой поБср'.чиости отклихса (однородности:' йкеск X) по зоотехмимеСУМ1Л требованиям, то для отыскания оптт^м&льного сочетания )исслад:/еА2к фактороа была решена ко£.шромяссная задача мето­ дом неопреЛелекиьж •множителей Лагранжа {таблица 3 ^ . Таблица 3 Оптимальное сочетание факторов при заданном уровне однород­ ности смаси (X=icf5%) 1 с одергаиие . • солоьал, % НеравномариостЬ Нп, мм (Xi.) Утр, м/с S, мм (Хг) (Кз) 0,024 (0,41) 0,015 (-0,48) 0,0145 (-0,55) 135,60 (1,16) 120,80 (0,66) 85,6 ; (-0,48) а>Е, с"* в и д а-415 5^^ 16 io;i3 22 1 3 , 92 30 15,29 • 9'1,05 . (0,27)104,6 (0,92) 117,9 (1,86) 5,92 (-1,02) 7,12 (-0,72) 9,48 (-0,13) 27 ; - • -• . 4 . • Прскзйспетеашгая проаерг«а я раа;тазгаия • . \ P23yj&TacroB иеслэяования '. . В ?{сае произаолственной прОверк?1_ результатов • исслеяо.ааний, решались .следующие-задачх^: ". ;. - ' о т р а б о т к а мехакиэироэанных: технологий 'приготовления и раздачи йолнорашюнных кориагых'смесей'на.фермах 'крупного pcratot'O скота; , '." " .. .•. - V 2*гносленке соотзетстаид зоотенническигл треОованиям йс-. сяелус^ес •. процессов.Базовая , конструктивнот-у.нолог-кческая схема приготовления и,раздачи ксрмосмесе»! • представлена на р и с . i l l . v СОЛОМА Tf^ Рис. 11 • _ -• ; .;.;••, •• Базовая конструктизно-технологическая . схема приготовления и раздачи - полнорационных. хормосмесей: 1, 2 , 3 - , . питатели-дозаторы _ соломы, -силоса, корнеплояоа (тьжвы); 4 - иамель'иггель за140рожеяяых корнеплодов (тыквы); 5 - бункер­ ный раздатчик-смэситель; ' 6 отяелявзще-смегсивающие органы разлат'ЭД^ка-смесителя; 7 , приспособление,ПКТУ-10 (для премикса).. , , /-•^Производственную.дроверку ирозодшш в хозяйствах. Амур­ ской области я а ф5р.ч.'.х и ко}.1плоксах крупного рогатого .ско- 28 • • 4. Баэоаая поточно-технологическая линия обеспечивала к а ­ чественное приготовление и раздачу кормовых смесей с помо­ щью разработанных машин. В результате производственной Провервси установлено, что предлагаемая механизированная технология приготовления я раздачи полнорационных кормовых смесей на фермах КРС, базоЕьз.!и техническими средствами которые являются измельчи­ тель-усреднитель и раздатчик-смеситель, обеспечивают т р е - . &уеыую пооизводительность и более высокую эффективность выполнеш1я процессов, более технологически надежны и менее энергоемки. Согласно экономико-математической .модели {1) прибыль от производства-животноводческой продукции является функци­ ей цены и себеетоимости получаемой продукции. При стабильных ценах максЫальную прибыль можно полу­ чить ^за. йчет'снижения затрат труда и средств на производст­ во продукции, Ъ также за счет повышения качёстйа работы мапдш и оборудования-по отдельным процессам. •:'По процессу ^хранения корнеклубнеплодов (тыквы) сниже-. ние'загграт^ достигается з а счет-хранения корнеплодов (тыквь1) • в замороженйом. йиде; при этом исключаются капитальные вло­ жения,- затраты н'а создание оптимального микроклимата зфанилищ,. механизацию, работ в них (ДЗхр и ДЗ^я х») и т . д . . .V По продессам.'приготовления кормов'снижение затрат д о с - . тая-ается .за/счет.::совмещения операций в одной машине: и з ­ мельчения корнек^1убнеплодов (тыквы) и - усреднения ее темпе-ратуры-с силосом.в измельчителе-усреднителе; приготовление кормовой смеси-.Ц дозированной выдачи ее животным в раздат-г чике-смесителе'кормов;'. ' ; '• . .'. ^ , ; • , ' • ' -, • Экономическую эффективность данной линии можно оценить получаемой прибыль».при про;{эводстве молоха.' По экономико-математической модели был проведен расчет разовой, суточной и годовой -прибыли от внедрения данной по­ точно-технологической линии приготовления и раздачи полнограционных хормосмесей на' фермах крупного.рогатого скота. Годовая прибыль показана в-выводах., • 29 •. . . 6mm выводы , 1. Анализ существующих поточно—гехкологйческих Л11ний приготовления и • раздачи кормовых смесей крупному.рогатому ;коту показал, что они имеют сложную структуру, низкую на­ дежность функционирования и требуют больших затрат,труда "и'; средств на обслуживание, связанное в одном случае с-неооховимостью использования капитальных хракидайц для углеводистгых кормов,, в другом - с' размораяиванием последних путем теплового воздействия. 2. В соответствий с разработанной экономикойатематической моделью обоснованы пути снижения затрат и повышения качественных показателей . процесса .механизирован­ ного кормления животных.; , . . На основании выбранных напра[влений разработаны модель функционирования и структурно-технологическая схема рацио­ нальной ПТЛ приготовления и раздачи кормовых смесей, включаадая:-'" . / , • . . - • . " ; ' Г > i "•;'.'•.'. - . . - ' •';.•-•;,."", г.хранение" углеводистых кормрв в замороженном виде; - пода'?у их • совместно с силосом в измельчитель-усреднитель; - заполнение буккера • раздатчика-смесителя кормовыми компо' ыентами послойно -с одновременным формированием кормового •монолита с: постодашой массой корма по длине бункера; -смешивание кормовых компонентов во время их выдачи в кормуики животным..', 3 . . Теоретически и экспериментально обоснованы,парамет­ ры процессов, для осуществления механизированного кормления крупного рогатого скота. Установ^^ены зависимости оценочных показателей от технологических и конструктивно-релз'цлных па­ раметров, определены оптимальные их значения для измельчи­ теля-усреднителя и раздатчика-смесителя. 4. Разработанная технолоп^я механизированного кормле­ ния животных без использования капитальных хранилищ углево­ дистых кормов, базовыми техническими средствами которой яв­ ляется измельчитёль-усгреднитель и раздатчик-смеситель, обеспечивает качественное, в сбответствии с зоотехническими требованиями выполнение процессов. приготовления и раздачи кормовых смесей крупному рогатому скоту при одновременном снижении энергоемкости, металлоемкости и капитальных, .за­ трат. Новизна. технических решений подтверждена пятью автор­ скими.свидетельствами на изобретения. • - , . , / • • ' -• : 3 0 • • • _ . . S.' Прямакек5!е разработанной ^технологии механизирован ного кормлекля крупного рогатого скота зконолгическя цалесо обр;!эно И позволяет снмзить эксплуатационные расходы на 65 70,, KdHitraniKKe аложския на 80-85% и получить прибыль размере 734517740 р/б. (Б ценах на 1,01.96г.) •j.-zHOZiius полозке.чия диссертации опубл>1Кована Е след^'р раосга:-; автора: ' , • I. А,С.1^14114354 (СССР). Измельчитель-саеа^тель. ОпуОл. & Б.И., 19еь\ У29- (Ссапторы Доиенхо С М . , Hai-'opKii Ю.К.) . .3. Л.С.К'1419637 (ССсР! . Раздатчик-(^еситель. ~ ОпуСл. . Б. И., 1968; 1.>32 (Соавтор. Доценко С м . ) . '.3. А. С.Е»142г;320 (СССР).' Корыоразлатчик-сигситель .• . Опубл. й;.К.И,'., 1388, ^~37 (Соавтор Доценко C.JJ-> • 4. Д.С.Ь?1456072: (СССР). 'р&2Х!.сПчяк.-сул:сг-1'гель\- Опубл.' i .;Б.Н,, • 1989^ riiSS (Ccdi'Top Доценко С М . ) . • ^. • •,' ," F^C''h.cy.Pl^9Q4.3^ .(СССР)."; Разйатчик-смаси'гелг:..-; Ояубл. i Б.К,,- 15й,а-, ,.i;'29' (Соавт&р Доценко С.К.) ..;,'.':• ,..'•';;• 6. • Ь'екоь.ендащ.к по прклюнениа энергосбере%'аащей-.тэх.но; Л0Г1Г-1 , U . г'ахкичесгсих срокотв пояготовхск кокцектриройзш^ш Kopnov •si,soTjiLC:i.-K. :БД- , ГОШТЗИагрспрома, 199.5, .' ©20; .(Соавтор!.: Дсца;£1;о С М . , • Фролоп'З.Ю.) . . , , 7. СсйериаастЕовашхе технологического процесса подго. TOSK^t '• коыцентржоБанных кормов к скарышгван^ж xsiEOTiiicj.'М. :БД' ЩКГЭПах-ропрогай,- 1996, fJ94 гЧСоаптори. Доценко С.М., Саыуйло В.Д., Фролов В.Ю.,.Еимко В.,В,, Борисова О.А.).' 8. Техиохюгкче'^кая линия приготовления комбикормоз н условиях кoлJ:eкткБкыx к фермерс1а:х хозяйств.-М. :ЕД НКИТЗИагропрсма, 1S9C, !?94 (Соавторы Доценко С М . , Сга^уйло- В.Б., Фролов 5.Ю., DiiMico В.В.). 9. Энергосберегающая технология и линия подготовки концентрировакньж кормов к скармливанию.-М.:БД НИКТЭКагропрома, 1996, г?97 {Соавторы Доценко С М . , Саыуйло В.В., Фро­ лов В.В., Еимко В.В.). 10. Со'вериекстЕОваш1е технологического процесса смеши­ вания и раздачи кормог крупкоау рогатому скоту.-М.:5Д НЮ!ТЭИагроаром^, 1996, »98 (Соавтор Доценко С М . ) . "Л 11,'.Оценка качества смг12ивакия кориов.-М.:ВД" НИИТЗИагропрома, • 1996, »91/10 (Соавторы Доценко СМ.,- Cai.tyi«io uix • . ' • • • • • ' • . • ' 3 1 • • . • • 12. Определение мощности на привод измельчителя корне­ клубнеплодов и, тыквы,-в сб. науч. тр. ДальГАУ. Влаговешенск.:- 1996 (Соавторы Сохимо Е.В., Кравченко Л.Н.). • 13. Кормораздатчик-смеситель.-Информ. л11сток №19-85.Благовещенск.: 1988 (Соавтор Доценко,СМ.) ,' ^ 14.' Линия- приготовления и раздавал кормовых смесей //Мех. и эЛектр. с.-х., 1988,, »11 (Соавторы Доценко СМ., Нагорный Ю.Н.).. • . • 15.- Результаты. экспериментальных исследований процесса смешивания и дозирования бункерным раздатчиком-смесителем* стебельных кормов»-В кн.: Проблемы комплексной механизации сельскохозяйственного- производства Дальнего' Востока.Влаговешеиск.: 1990 (Соавтор Доценко С.М.>. •'• • . 16. Комплект оборудования для приготовления кормосмеси крупному рогатому, скоту. Вуклет,-Благовещенск.: 1993 (Соавторы Доценко СМ., Фролов В.Ю) . , " 17.. Бункерный раздатчик-смеситель кормов для крупного. рогатого.скота ..-Благовещенск.: 1993 (Соавторы Доценко С.М., Ф р о л о в : в - . Ю ) . '. '-/.. ' . , , • . . . . ' . ' • '•; 18.; Теоретический анализ работы Ьтделйхвде-смешивашаего битера, и обоснование. его параметров. Сб: науч. тр. -цтп "Технология".-Благовещенск.: 1994 (Соавтор;Доценко С М . ) . ' 19. Результаты экспериментальных исследований раздатчика-сйесителя. ' Сб. науч. тр. НТП "Технология".Благовещенск.: 1994 (Соавтор Доценко С М . ) . 20; Производство кормов //В. кн.:" Концелция развития Амурской области.-Влаговешеиск.: 1994 (Соавтор Доценко С М . ) . . .• ' • ' • • • 21. Повышение эффективности процессов и средств' меха-_ низации кормления крупноз^о рогатого скота.- Сб. науч. тр.Влаговеиенск.: 1996 (Соав^рр Доценко С М . ) . ' • 22. Поточно-технологическая хв1ния -приготовления и раз­ дачи кормов. Сб. науч. тр;-Благовещенск.:' 1996 (Соавторы До­ ценко СМ., Курков Ю.Б., Фролов В.Ь., Самуйло В.В., Сохимо Е.В.) . . . 23. Поточно-технологическая линия приготовления кор­ мов.-В сб. науч.' тр. ДальГАУ.-Благовещенск.: 1995 (Соавторы Курков Ю'.Б., Фролов В.Ю.) • . . •'24. Разработка и внедрение машин для подготовки кормов к -скарг4ливанию крупному рогатому скоту.-Отчет о НИР,БСХИ »01-.8700Э1526.-Благовещенск.: 1988' (Соавторы Доценко СМ., - -.-.•; ^ ' • " - / " • ' .- 32 .:,_ Karopsus's Ю.Н., -Фролов В.50.) ~ "• * 23. Л;1К1!я *!о нроязволсхау ;J/:3I. С С . на^"^. '-"р. ДальГЛ'/, Елаговакенск.: 1994 {Соай-^ср'л Сал:^йло В.В..- Фролол Б.Ю.1 25. Пирсг.с1.1-;ши;.я с:'.с.;а г.ряготсвлс'шл ко.ч.бу.кормов.-Со. Hav"-<. sp. , ДальГАУ, Благоеа^^скск. : ,1995 iCoaaccp Сгиг/йлс 5.B.V ., 27. КормопрлготоБИ-гельаоо отдаление .малой фермы.-Е кн.: Проблемы комплексной мехакнзашги растениеводства и .•кивотноводства на Дальнего Востоке.-Новосибирск.: 1991 '.Соаетсфы Xep>^шoв Н.Г., Нагорный Ю.Ц.) . 23. Определешхе производительности длсгсового измельчи­ теля углеводистых кормов. Сб., науч. тр. ДальГАУ.Благовеиенск.: 1996 (Соавторы Доценко С М . , Сохимо Е.В.). 29., Размерные характе|зистики тшсвы. Сб. науч.. тр. ДальГАУ.-Благовездзиск.: 1996- (соавторы Дрцекко С М . , Сохимс Е . в . ) . ' :'; /': • , , • . . ' , ' , ' •' ч .30.' Математические модели процесса измельчения 'у^-Денот дистых-• .кормрв •. и • их анализ i • Сб. науч.'•.тр. • ДальГАУ.Благовещенск.:,. 1996 (Соавторы ДоценкоС.Н., Сохимо Е.В,). •;,,' Э1-. .Научные.. ОСНОВЫ- повышения эффективности • процессоЕ механизированного кормления крупного рогатого - ск.ота.-. Сб. нйуч,;. тр.-. Дал'ьГАУ,-Благовеще.чск.:" 1996 (Соавтор . Доценкс СМ.)/.-,""' '.,. •.."' : •. • V. \' .-' ' -•' . ,32. -Проектирование поточно-технологических • линий' приготовлегвая.'--И;' раздачи корковых, смесей •. зивотным.Благовещенск.: ДальГАУ, 1995 (Соавторы Доценко С М . , Фроло! : В . Ю , ) • • . ' • : • : . ' - • • . ' " " • • ' ^ ' -' ' • • -'.-• • • • • " • : : . - • Отпечатано на ротапринте ДальГАУ, Благовещенск Политехническая, 86 Лицензия ЛР020427 от 17.02.93 •Уч.изд. л.2. Тираж 100. Заказ 1 5 ^ •• i ' - : ' . '