Повышение эффективности технических средств приготовления кормов в животноводстве на основе расширения технологических возможностей измельчителей

• Автор: Зиганшин, Булат Гусманович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 304 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРМОВ.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Состояние исследований в области измельчения кормов.

1.2 Анализ существующих теорий измельчения кормов

1.3 Краткий анализ существующих конструкций измельчителей .

1.3.1 Измельчители кормов.

1.3.1.1 Однороторные измельчители и измельчителисмесители кормов.

1.3.1.2 Двухроторные измельчителисмесители кормов.

1.3.2 Решетные молотковые дробилки.

1.3.3 Безрешетные дробилки кормов
1.3.4 Измельчители для фермерских и индивидуальных хозяйств
1.3.5 Рабочие органы дробилок
1.3.6 Измельчителипогрузчики сенажа и силоса
1.3.7 Применение измельчителей в приготовлении комбикормов
и кормосмесей.
1.4 Зоотехнические требования к технологии приготовления
концентрированных, стебельчатых кормов и кукурузных
початков
1.4.1 Требования, предъявляемые к молотковым дробилкам
кормов
1.5 Цель и задачи исследований.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРМОВ
2.1 Основы теории молотковых дробилок и постановка задачи по
ее приложению к расчету конструктивных параметров измельчителей кормов.
2.2 Основы теории энергетических затрат молотковой дробилки
2.3 Теоретические предпосылки при разработке бсзрешетной
дробилки кормов
2.4 Математическое моделирование рабочего процесса
безрешетной молотковой дробилки
2.4.1 Математическое описание степени измельчения в
общем случае.
2.4.2 Определение предельно достижимого уровня степени измельчения
2.4.3 Математическое описание степени измельчения с учетом зависимости интенсивности дробления от числа частиц
2.4.4 Изучение степени измельчения с учетом ее предельного значения
2.4.5 Обоснование уравнения кинетики процесса дробления
2.5 Имитационная модель процесса дробления на основе статистической теории.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ.
3.1 Программа экспериментальных исследований безрешетной молотковой дробилки Кама Д.
3.2 Описание опытных дробилок и экспериментальных установок
3.3 Измерительная аппаратура и общая методика измерения качества дробления, пропускной способности и потребной мощности.
3.4 Методика определения скорости движения воздушнопродуктового слоя и интенсивности удара материала о
корпус в рабочей камере дробилки
3.5 Планирование эксперимента по исследованию безрешетной молотковой дробилки.
3.5.1 Обоснование уровней и интервалов варьирования факторов
3.5.2 Методика обработки результатов эксперимента и определение погрешности измерения.
3.6 Методика экспериментальных исследований универсального измельчителя кормов КамаМ
3.7 Методика лабораторных испытаний корнеклубнерезки
Кама5 0К.
3.7.1 Порядок проведения испытаний
3.8 Методика лабораторных испытаний вертикальных смесителей концентрированных кормов
3.8.1 Порядок проведения испытаний
3.8.2 Определение однородности смеси
3.9 Методика производственных испытаний универсального погрузчика УП3
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты исследования модуля помола, пропускной
способности и потребной мощности безрешетной молотковой дробилки Кама Д.
4.2 Определение скорости движения воздушнопродуктового слоя
и интенсивности удара частиц о корпус дробилки.
4.3 Определение места расположения выгрузной горловины в безрешетной дробилке.
4.4 Анализ влияния показателей рабочего процесса на эффективность дробления.
4.5 Результаты лабораторных и производственных испытаний универсального измельчителя КамаМ
4.6 Результаты лабораторных испытаний измельчителя корнеклубнеплодов КамаК
4.7 Анализ результатов исследований качества смешивания
4.8 Результаты производственных испытаний универсального погрузчика сенажа и силоса УП
5 РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ .
5.1 Современные тенденции развития производства кормов.
5.1.1 Использование измельчителей в кормоприготовлении
5.1.2 Измельчение кукурузных початков восковой спелости
5.2 Устройство и принцип работы универсального измельчителя кормов Кама 5ОМ.
5.3 Измельчение корнеклубнеплодов
5.3.1 Устройство и принцип работы измельчителя КамаК
5.4 Измельчение концентрированных кормов.
5.4.1 Устройство и принцип работы безрешетной молотковой дробилки концентрированных кормов КамаД
5.5 Механизация приготовления комбикормов в условиях сельского товаропроизводителя.
5.5.1 Технология приготовления комбикормов и кормосмесей.
5.5.2 Устройство и принцип работы комбикормового агрегата
АКМ8.
5.6 Механизация разгрузки сенажных и силосных траншей.
5.6.1 Устройство и принцип работы универсального погрузчика
6 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
6.1 Расчет техникоэкономических показателей новых технических средств приготовления кормов.
6.2 Энергетический анализ разработанных технических средств приготовления кормов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для решения этой задачи необходимо провести критический анализ существующих конструктивнотехнологических схем измельчителей кормов зарубежного и отечественного производства. Однороторные измельчители получили достаточно широкое распространение. Как правило, они представляют собой комбинированные машины, совмещающие процесс резания и смешивания. Наиболее широкое распространение получил измельчительсмеситель кормов ИСК3, который находился в системе машин и выпускался для кормоцехов. Измельчительсмеситель ИСК3 1,6 предназначен для измельчения и смешивания различных грубых кормов, а также приготовления кормосмесей. Он состоит из корпуса, приемного бункера, рабочей камеры, где установлен ротор с ножами, швырялки, форсунок для ввода раствора мелассы и карбамида, электропривода. Работа измельчителя осуществляется следующим образом. Опускаясь под действием силы тяжести и действия воздушного потока вниз по рабочей камере, измельченый корм удаляется швырялкой на выгрузной транспортер. Регулирование степени измельчения осуществляется путем изменения количества ножей на роторе и противорезов. Раствор мелассы с карбамидом подается через форсунки. В зависимости от количества ножей, противорезов и дек измельчитель может работать как в режиме измельчения, так и смешивания. Обладая рядом преимуществ, такие машины имеют и недостатки. Главным недостатком является то, что данные рабочие органы не в состоянии обеспечить дробление фуражного зерна, дают крупные размеры измельченных кукурузных початков. Определенный интерес представляют многощелевые режущие аппараты, используемые, например, на второй ступени резания измельчителя кормов Волгарь5, а также в конструкциях зарубежных измельчителей. Измельчитель кормов Волгарь5 предназначен для мелкого измельчения зеленой массы, сенажа и силоса, корнеклубнеплодов, грубых кормов. Он состоит из подающего и уплотняющего реверсивных транспортеров, режущих аппаратов первой и второй ступени, винтового шнека, рамы и электропривода. Отличительной особенностью измельчителя Волгарь5 является то, что в его конструкции предусмотрена последовательная работа двух измельчающих аппаратов. Работа этих аппаратов обеспечивает высокую степень измельчения и равномерность гранулометрического состава измельченного корма. Такой способ измельчения довольно энергоемкий, но позволяет получать более тонкое измельчение материала и его равномерный гранулометрический состав. В целях более эффективного измельчения кормов в ряде стран, в том числе и в СССР, стали применять двухроторные измельчители, которые одновременно обеспечивают процесс смешивания предварительно измельченных кормов. Известен измельчитель, отличающийся тем, что с целью уменьшения энергозатрат, ножи, начиная со второго ряда установки, выполнены с переменной кривизной, которая увеличивается пропорционально расстоянию от загрузочного канала. На первых рядах осуществляется процесс рубки материала, а в последующих рядах ножей происходит резание со скольжением. Так же известен измельчитель растительных остатков, в котором для уменьшения энергоемкости процесса измельчения и повышения качества продукта предусмотрена возможность улучшения прохождения воздушного потока и измельчаемого материала через межбарабанное пространство. В измельчителесмесителе непрерывного действия маховик, с целью снижения энергоемкости и повышения производительности, выполнен в виде конуса. При этом угол наклона образующей равен углу естественного откоса измельчаемого корма, а выгрузные лопасти расположены на этой образующей по винтовой линии. Также с целью снижения энергозатрат в рабочей камере измельчителя, между валами роторов установлены формирователи потоков. Основным недостатком указанных измельчителей является ограничение технологических возможностей. Так, например, у таких измельчителей рабочие органы не приспособлены измельчать концентрированные корма, не обеспечивают мелкое измельчение кукурузных початков. Необходимо отметить, что технологические возможности рассмотренных измельчителей ограничены они не могут измельчать все возможные виды кормов, либо результаты измельчения не соответствуют в полной мере предъявляемым зоотехническим требованиям.