Совершенствование рабочего процесса технических средств плющения и консервирования фуражного зерна

• Автор: Заболотских, Илья Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ПЛЮЩЕНОГО ЗЕРНА И ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Зоотехнические требования к плющению, консервированию фуражного зерна и обзор применяемых консервантов.

1.2. Обзор исследований физикомеханических свойств зерна.

1.3. Анализ технологий приготовления концентрированных кормов.

1.4. Технические средства для плющения и консервирования фуражного зерна.

1.5. Задачи научного исследования.

2. РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВНЕСЕНИЯ КОНСЕРВАНТА В ПЛЮЩЕНОЕ ЗЕРНО

2.1. Теоретические исследования движения частиц потока плющеного зрна в смесительной камере плющилки .
2.2. Численный эксперимент по определению вероятности попадания капель консерванта на частицы плющеного зерна при взаимодействии их моделируемых потоков .
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований.
3.2. Лабораторная установка и методика определения прочностных свойств зерна разных культур и сортов.
3.3. Приборы, аппаратура и устройства для экспериментальных исследований
3.4. Методика исследований
3.4.1. Методика исследований показателей процесса плющения, определения влажности и гранулометрического состава готового продукта
3.4.2. Методика определения качества работы оборудования для внесения химических консервантов в плющеное зерно.
3.4.3. Выбор критериев оптимизации, основных факторов процесса плющения и консервации фуражного зерна и методика проведения многофакторных экспериментов
3.5. Методика исследований консервирования зерна озимой ржи
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ПЛЮЩЕНИЯ И КОНСЕРВИРОВАНИЯ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА.
4.1. Результаты исследований физикомеханических свойств зерна различных культур и сортов
4.2. Исследования влияния типа и частоты вращения питающего устройства на показатели рабочего процесса усовершенствованной плющилки зерна.
4.3. Экспериментальные исследования процесса внесения консерванта в поток плющеного зерна.
4.4. Исследования плющения и консервирования зерна озимой ржи
5. ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЛЮЩИЛКИ ЗЕРНА.
5.1. Приемочные испытания плющилки зерна
5.2. Расчет энергетической эффективности плющилки зерна
5.3. Экономическая оценка плющилки зерна
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Для более качественной обработки зерна сухими консервантами необходимо устранить сепарацию, а сделать это технически сложно. Использование сухих консервантов для приготовления из них растворов связано с дополнительным увлажнением зерна и усложнением технологического процесса консервирования ,,. В целом, применение консервантов при заготовке кормов существенный резерв в обеспечении животноводства питательными веществами в зимний период. Химическое консервирование увеличивает по сравнению с обычным силосованием выход готовой продукции, значительно сокращаются потери питательных и биологически активных веществ при хранении. Однако эффективность консервирования в значительной степени зависит от технологии внесения препаратов и применяемого для этого оборудования . Механическая технология сельскохозяйственных материалов включает в себя изучение физикомеханических свойств этих материалов и получаемых продуктов. Общие представления о механизме разрушения кормов при плющении сводятся к тому, что в основе динамического измельчения лежит механизм разрушения сжатием и процесс протекает по схеме хрупкого разрушения, т. Корма, как и некоторые другие материалы древесина, пластики, представляют большую группу упруговязкопластических материалов, специфическими особенностями которых являются наличие структуры, резко выраженная анизотропия и значительная лабильность прочностных характеристик. Корм, как материал растительного происхождения, состоит из двух структурных элементов скелета каркас, арматура, обладающего упругими и пластическими свойствами, и заполнителя, обладающего вязкими свойствами. Роль различных дефектов и поверхностных микротрещин в процессе разрушения материалов органического происхождения значительно усиливается, так как заметные структурные изменения и трещинообразование происходят под влиянием меняющихся условий внешней среды температура, влажность воздуха и др. Под действием внешних сил элементы скелета деформируются, а заполнитель оказывает вязкое сопротивление перемещениям частиц скелета, увеличивая тем самым суммарную прочность и жесткость тела. В телах растительного происхождения предел прочности самого скелета не зависит от времени действия статической нагрузки, величина же вязкого сопротивления заполнителя меняется во времени. При длительном действии нагрузки заполнитель почти не оказывает поддерживающего действия скелету, и прочность тела определяется только прочностью скелета. Напротив, при малом времени действия силы вязкое, сопротивление заполнителя и поддерживающее действие его велико. При ударном воздействии рабочих органов на материал сопротивление его разрушению определяется прочностью всего комплекса скелета и заполнителя. Образование пластической деформации можно представить как появление местных разрушений элементов скелета, первичных трещин, развитие и объединение которых приводит к отделению его частей. Этот процесс во времени протекает с возрастающей скоростью, что позволяет считать разрушение практически мгновенным. Рассмотренная идеализированная схема может быть применена к таким кормовым материалам, как фуражное зерно, сено, солома, корнеклубнеплоды, силос. Причем у зерна и корнеклубнеплодов скелет имеет пространственную структуру в виде множества сот ячеек, заполненных крахмальными зернами эндосперм ,. Исследованиями физикомеханических свойств как отдельных зерновых частиц, так и их совокупности в разное время занимались П. А. Афанасьев, С. В. Мельников, Я. Н. Куприц, С. Д. Хусид и другие ,,,,,,,,8,3. Исследования П. А. Афанасьева показали, что относительное сжатие зерна до разрушения пропорционально нагрузке, причем при измельчении сухого зерна пропорциональность между давлением и деформацией нарушается раньше, чем при измельчении влажного вследствие протекания процесса хрупкого разрушения. С.В. Мельников проводил опыты по испытанию твердости, прочности и пластичности отдельных зерен ,, отобранных по соответствующей методике при влажности . По результатам исследований им были получены рабочие диаграммы сжатия различных культур рис.