автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Параметры и режимы работы многофункционального кормового агрегата с вертикальным коническим шнеком

кандидата технических наук
Брагинец, Сергей Валерьевич
город
Зерноград
год
2007
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Параметры и режимы работы многофункционального кормового агрегата с вертикальным коническим шнеком»

Автореферат диссертации по теме "Параметры и режимы работы многофункционального кормового агрегата с вертикальным коническим шнеком"

На правах рукописи

Брагинец Сергей Валерьевич

ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОРМОВОГО АГРЕГАТА С ВЕРТИКАЛЬНЫМ КОНИЧЕСКИМ

ШНЕКОМ

Специальность 05.20 01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ииао71505

Зерноград 2007

003071505

Работа выполнена в государственном научном учреждении «Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (ВНИПТИМЭСХ)

Научный руководитель доктор технических наук, старший

научный сотрудник Тищенко М А.

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Семенихин А М

кандидат технических наук, Максименко В А

Ведущее предприятие Северо-Кавказский научно-исследовательский

институт животноводства (СКНИИЖ) (г Краснодар)

Защита состоится ~> ^iCL^f 2007г в */<Очасов на заседании диссертационного совета Д 006 005 01 при государственном научном учреждении «Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (ВНИПТИМЭСХ) по адресу 347740, г Зерноград Ростовской области, ул Ленина, 14, в зале заседаний Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИПТИМЭСХ Автореферат разослан <,Q/i »C2/7/3G/7Я 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, старший научный сотрудник У В Ф Хлыстунов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

Продуктивность животных на 60-80% определяется фактором кормления Поскольку кормление является самой большой статьей расходов в животноводстве, инвестиции в улучшение организации кормления дают наибольшую прибыль

Одной из наиболее перспективных является технология кормления КРС, в соответствии с которой все виды кормов раздаются животным одновременно в виде сбалансированной по питательности кормосмеси

В настоящее время в мире сформировалась устойчивая тенденция на производство многофункциональной кормораздаточной техники, с помощью которой осуществляют кормление животных полноценными кормосмесями в соответствии с детализированными нормами, установленными в зависимости от их продуктивности, массы и возраста Для этого в Европейских странах выпускается свыше 170 моделей измельчителей - смесителей - раздатчиков (многофункциональных кормовых агрегатов) кормов с вместимостью бункеров от 5 до 30 м3 Многообразие конструктивно-технологических схем зарубежных агрегатов свидетельствует о том, что до настоящего времени мировая наука и практика не отработала еще их оптимальные варианты К тому же зарубежные условия функционирования их значительно отличаются от условий отечественных ферм

В зарубежных литературных источниках представлены, в основном, рекламные данные многофункциональных кормовых агрегатов Отечественные литературные источники посвящены, главным образом, описанию зарубежных образцов и целесообразности создания аналогов таких машин Поэтому при разработке типоразмерных рядов модификаций кормовых агрегатов приходится сталкиваться с рядом трудностей в выборе функциональных, конструктивно-технологических схем и параметров технических средств, в создании оптимальных условий их функционирования

Цель работы - улучшение качественных и энергетических показателей процессов приготовления и выдачи кормосмесей путем совершенствования конструктивно-технологической схемы, обоснования параметров и режимов работы многофункционального кормового агрегата с вертикальным бункером и коническим шнеком

Объект исследования - технологические процессы измельчения, смешивания и дозированной выдачи кормосмесей измельчителем-смесителем-раздатчиком с вертикальным бункером и коническим шнеком

Предмет исследования - закономерности процессов измельчения, смешивания и выдачи кормовых материалов измельчителем-смесителем-раздатчиком с вертикальным бункером и коническим шнеком

Методы исследований - функционально-стоимостный анализ, теория функций, вычислительные эксперименты на ЭВМ, статистическое математическое моделирование, натурный эксперимент

Реализация результатов исследования Многофункциональный кормовой агрегат прошел приёмочные испытания на Северо-Кавказской МИС в 20022003 гг Испытания проводили на базе молочно-товарной фермы АФП «Нива»

Каневского района Краснодарского края Техническая документация передана ОАО «Калитвасельмаш» г Белая Калитва Ростовской области и ОАО «Слободской машиностроительный завод» Кировской области Последним налажен серийный выпуск модификаций агрегата, которых за последние три года выпущено более 250 шт

Научная новизна состоит в

• аналитическом обосновании формы и размеров режущих ножей измель-чающе-смешивающего конического шнека,

• математической модели процесса смешивания кормов в смесителе с вертикальным бункером и коническим шнеком,

• экспериментально-теоретическом описании процесса полного затухания измельчения кормов и достигаемый при этом средний размер частиц различных кормовых материалов,

• определении энергетических характеристик кормового агрегата с коническим вертикальным рабочим органом на различных режимах и видах кормов,

• обосновании организационно-технологических условий эффективного использования многофункциональных кормовых агрегатов

На защиту выносятся следующие основные положения

• теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие процессы взаимодействия с кормовыми материалами рабочих органов измельчителя-смесителя-раздатчика кормов,

• усовершенствованная конструктивно-технологическая схема измельчителя-смесителя-раздатчика с вертикальным бункером и коническим шнеком,

• модель процесса смешивания кормовых материалов коническим шнеком в вертикальном бункере,

• методика инженерного расчета основных параметров и режимов работы измельчителя-смесителя-раздатчика с вертикальным бункером и коническим шнеком

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные результаты исследований и разработанная методика инженерного расчета были использованы при создании агрегата кормового многофункционального АКМ-9, серийный выпуск которого освоен на ОАО «Слободской машиностроительный завод» Кировской области и могут быть использованы при разработке аналогичных агрегатов

Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях ВНИПТИМЭСХ в 2000 - 2005 годах, АЧГАА в 2003-2006 годах, а также на международной конференции в ДонГАУ в 2004 году

Публикация результатов исследования. По результатам исследования опубликованы 9 статей в сборниках научных трудов АЧГАА, ДонГАУ, ВНИПТИМЭСХ, а также в ежемесячном журнале «Техника в сельском хозяйстве» общим объемом 4,4 п л , получен один патент на изобретение

Содержание работы. Диссертация содержит введение, шесть глав, общие выводы, библиографический список из 126 наименований, в том числе 9 на

иностранных языках, и приложения на 12 страницах, которые включают листинг использованных компьютерных программ, расчетные таблицы и акты внедрения Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 53 рисунка, 13 таблиц

Автор выражает особую признательность докт техн наук Хлыстунову В Ф за помощь в разработке модели смешивания и подготовке диссертации

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, сформулированы- цель, объект и предмет исследований, научная новизна Изложены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» рассмотрены применяемые ранее и перспективные технологии кормления КРС, представлены их структурные схемы На основе их анализа, а также анализа известных кормоприготовительных и раздающих устройств был сделан вывод, что на данном этапе развития животноводства наиболее перспективны технологии с применением многофункциональных кормовых агрегатов, совмещающих выполнение операций измельчения, смешивания и выдачи кормовых компонентов

В исследование процессов измельчения большой вклад внесли ученые В П Горячкин, В А Желиговский, В Р Алешкин, А А Артюшин, В А Зяблов, А А Ивашко, С В Мельников, Н Е Резник, А М Семенихин, А В Надежин, В И Сыроватка, В А Сысуев, В С Сечкин, А В Смоленский, А Д Беспамятнов, П И Прокопцев, А Г Сергиенко и другие Вопросам смешивания материалов посвящены работы ученых В А Голикова, В И Гусейнова, И А Долгова, В П Коваленко, Б А Комарова, Р К Курбанова, Ю И Макарова, В А Максименко, С С Кошковского, О Б Пашевкина, Е А Раскатовой, Ф Стренка, С К Филатова, А Н Токаревой и др Г М Кукта, О Какабаев, Л П Кормановский, М А Тищенко, В Ф Хлыстунов, Н И Литвяков, Н П Ледин, Л И Яковенко рассматривали как процессы измельчения, так и смешивания

На основе анализа конструктивных схем и проведенных предварительных исследований был сделан вывод, что одной из наиболее перспективных схем многофункциональных кормовых агрегатов является схема с использованием в качестве рабочего органа вертикального конического шнека, по периферии которого установлены ножи Однако разработка машин подобного типа не может быть выполнена корректно из-за отсутствия в известной нам специальной литературе ряда зависимостей для обоснования основных параметров и режимов их работы

Поэтому в соответствии с поставленной целью решали следующие задачи исследований

- обосновать функциональную и конструктивно-технологическую схему измельчителя-смесителя-раздатчика кормов,

- выявить закономерности процесса измельчения, смешивания и выдачи кормовых материалов в измельчителе-смесителе-раздатчике предлагаемой конструкции, определить параметры и режимы его работы,

- определить энергетические и качественные показатели работы измельчителя-смесителя-раздатчика,

- провести производственную проверку, приемочные испытания и экономическую оценку эффективности использования многофункционального кормового агрегата

Во второй главе «Теоретические исследования процессов измельчения и смешивания кормов в многофункциональном кормовом агрегате» приведены результаты теоретических исследований процессов измельчения, смешивания и выдачи кормов На основании требуемой функциональности обоснована конструктивно-технологическая схема агрегата и конструктивные параметры и режимы работы основного рабочего органа - вертикального конического шнека На основании проведенных исследований, предложена форма применяемого ножа с режущей частью в виде логарифмической спирали с постоянным углом скольжения, описываемая уравнением

, га&

аг---т

где г - расстояние от центра вращения до некоторой точки на образующей лезвия ножа, м, т - угол скольжения, град, 9 - текущий угол, град Проинтегрировав выражение 1 и проведя некоторые преобразования, получили выражение для определения размеров ножа

1п Ь 1ет

а = 2 Ш-(2)

где г0 - минимальное расстояние от центра вращения до ближайшей точки на образующей лезвия ножа, м, а - длина ножа, м, Ь - высота ножа, м Задаваясь значениями Ь=0,3 м и т=77°, получаем следующие соотношения а и Го

Го, м 0,8 0,7 0,6

а, м 0,946 0,828 0,710

Для унификации изготовления используем нож с параметрами а=0,8 м, Ь=0,3 м, т=77° С учетом трансформации угла заточки отдельные зубья ножа рекомендуется затачивать под углом 35-40° с разносторонней направленностью

Одним из недостатков, выявленных в результате предварительных опытов, при частоте вращения шнека 29-32 мин"1 было явление его несамоочищения от кормосмеси в конце выгрузки Была принята гипотеза, что наклон образующей витка шнека относительно горизонтали позволит интенсифицировать процесс схода кормовой массы с витков шнека

Расчет вели на примере частицы, расположенной на витке шнека Граничным условием процесса очистки шнека принят момент начала движения частицы, когда ее скорость и = 0 и соблюдается равенство сил, пытающихся сдвинуть частицу и сил, удерживающих ее на поверхности шнека Для этого рассмотрели действующие на нее силы ( сила веса - центробежная сила Ец = гпКсо2, сила реакции опоры N. сила трения Ртр = Пч1) и условие ее равновесия под их действием в декартовой системе координат В итоге получили зависимость необхо-реакции опоры N. сила трения Ртр= П^) и условие ее равновесия под их действием в декартовой системе координат В итоге получили зависимость необхо-

димого для схода массы угла наклона образующей шнека 0 (град) от конструктивных особенностей шнека, свойств и места расположения частиц на нем

0 = агс1я(----—г-) пч

где Я - расстояние по радиусу от частицы до оси вращения шнека, м, со - угловая скорость вращения шнека, рад/с, g - ускорение свободного падения, § = 9,81 м/с2, Г - коэффициент трения, Б - шаг навивки шнека, м

Результаты расчета по выражению (3) представлены на рисунке 1

Рисунок 1 - Зависимость необходимого угла расположения витка шнека к горизонту, обеспечивающего его самоочистку, от расстояния до оси шнека при различных частотах его вращения

Из рисунка 1 видно, что самоочистка витков при перпендикулярном размещении их к оси шнека обеспечивается только при частотах вращения не менее 40 мин"' При принятых значениях частоты вращения шнека до 30 мин"1 угол наклона образующих витков шнека к горизонту должен находиться в пределах 13-5 градусов в зависимости от расстояния до оси вращения Из конструктивных соображений виток шнека можно принять из двух частей первую часть, примыкающую к валу с наружным радиусом 0,5 м, необходимо выполнить цилиндрической и расположить под углом 13 град к горизонту Во второй конической части витки должны быть расположены под углом 7 град При такой конструкции будет обеспечена самоочистка всех витков шнека

Для обоснования рациональной вместимости бункера был рассмотрен весь технологический процесс, выполняемый агрегатом в зимнее и летнее время В результате получили следующие выражения для его производительности

Производительность агрегата при использовании зеленых кормов составляет

с?,=--

3,6

1

'2 4

+ Л.

+ т\

9

г \

(4)

Да )

При круглогодовом кормлении консервированными кормами

а=--;---„ (5)

1 ( «:„ + + т[к + т^ + 1гпг

[0<:„ О,,, Ок,. 0!к, V

где Ь|, Ь4, Ь/ - расстояния, соответственно, от фермы до хранилища корнеклубнеплодов, от хранилища консервированных кормов до хранилища концкор-мов, до поля при загрузке зелеными кормами, у„,р - скорость агрегата при транспортировании кормов, ткп, , тск, ткк, тзк - суточная норма выдачи на 1 гол соответственно корнеклубнеплодов и тыквы, грубых, консервированных, концентрированных и зеленых кормов, кг,2Л„, £)3,„, £)}ск, -производительность устройств при загрузке тех же кормов, 1к - фронт кормления одного животного, м, V,, - средняя скорость агрегата при раздаче кормов, м/с, /ясм - суточная норма выдачи кормосмеси на 1 гол, кг, Уб- вместимость бункера, м3, д„ - плотность смеси, кг/м3, у/й - коэффициент загрузки бункера, 1из„т - длительность измельчения корнеплодов или тыквы, мин, 1ШМ1 - длительность измельчения грубых кормов, мин, - средняя длительность смешивания, мин

С целью определения наиболее рациональной вместимости бункера по критерию минимальных удельных эксплуатационных затрат Зуд (руб/гол) был проведен компьютерный эксперимент с использованием методов планирования эксперимента, целью которого было определение зависимости

ЗуО ~ /(Уб > Х'тр' ^

где Ь - расстояние, проходимое агрегатом за 1 цикл, км, пж - обслуживаемое поголовье, гол,

С?3 - средняя производительность загрузочных устройств, т/ч Расчет эксплуатационных затрат вели по методике, утвержденной МСХ РФ в 1998 г

Производительность агрегата определяли по упрощенной формуле

^-тг^гт^

где 1с - совокупная длительность выполнения технологических операций измельчения и смешивания В результате решения уравнения 6 минимальные эксплуатационные затраты в размере 139 руб/гол достигались при У6=9,8 м3, Ь=0,2 км, С>3 =15т/ч, уг=25 км/ч, пж= 3400гол

Фиксируя остальные три фактора на оптимальном уровне, получили двумерные сечения поверхностей отклика взаимодействия наиболее интересующих нас факторов (рисунок 2)

эксплуатационных затрат (руб/ц) от вместимости бункера агрегата и обслуживаемого поголовья Из которого видно, что на фермах КРС при откорме молодняка наиболее эффективно применение многофункциональных агрегатов с бункером вместимостью близкой к 10 м3 Применение агрегатов большей вместимости (15 м3 и более) ограничивается необходимостью использования энергонасыщенных тракторов, которые имеют завышенную стоимость (цена растет непропорционально мощности трактора) Агрегаты малой вместимости малоэффективны на больших фермах вследствие увеличения расхода средств на ГСМ и зарплату, так как с ростом поголовья значительно увеличивается количество используемых энергосредств и персонала

В смесителе-раздатчике с вертикальным коническим шнеком была отмечена ярко выраженная циркуляция кормов внутри его рабочей камеры (рисунок 3) Таким образом, модель изучаемого смесителя-раздатчика может быть представлена в виде полного ориентированного графа (рисунок 4)

Рисунок 3 - Схема циркуляции пото- Рисунок 4 - Полный ориентирован-ков корма в смесителе-раздатчике ный граф циркуляции потоков кор-

ма в смесителе

Вершины данного графа характеризуют геометрическое место точек, где поток меняет свое направление Смешивание протекает по мере разноса ингредиентов кормосмеси потоками корма и тем самым выравнивания концентрации ингредиентов кормосмеси в различных его зонах При этом в смесителе можно выделить следующие характерные зоны (рисунок 3) зона смешивания 12, зона питания шнека 23 и зона транспортирования шнеком 31 Зона питания конусного шнека, согласно проведенным предварительным поисковым исследованиям, составляет 1/3 от общей длины шнека

Первая и вторая зона может быть уподоблена зоне идеального смешивания, а третья - зоне идеального вытеснения Тогда в режиме смешивания работу смесителя можно описать следующей системой дифференциальных уравнений, определяющих изменение концентрации индикатора по зонам

Л 12 , (8)

О,

Л'„(/) = С21(/-г1,)

' л

где /1:,7:1 - постоянные времени зон идеального смешивания 12 и 23, с,

/ц - длительность запаздывания (постоянная времени) зоны идеального вытеснения, с Постоянные времени зоны определятся так

О = Г> . (9)

' а

I де К, - объем 1-ой зоны, м3,

(), - объемная подача кормосмеси через 1 -ю зону, м3/с

Структурная схема исходной системы уравнений (8) при условии внесения контрольного индикатора в зону 12 будет иметь вид, показанный на рисунке 5

На основе структурной схемы (рисунок 5) было проведено компьютерное моделирование с использованием прикладной программы «Машинный анализ и синтез систем» (МАСС) Исходные данные (машинная структурная схема и программа на языке МАСС) приведены на рисунке 6

1 Си См 1

Г235 +1 Г,г5 + 1

С,2

Рисунок 5 - Структурная схема исходной системы уравнений

р>=1

P,=0

p,=l

p=cK

1 AN DT AN

к г- 2 + 3 4 5

а)

Структура Параметры

ЫС «,СК

2,+, 1,6 3, 1,Т23

3, А1Ч, 2 4, 0,

4, ОТ,3 5,1,Т|2

5, AN

6, -, 5

б)

Рисунок 6 - Машинная структурная схема (а) и программа на языке МАСС (б)

Моделирование процесса смешивания проводили применительно к экспериментальному образцу смесителя-раздатчика с вертикальным коническим шнеком вместимостью 8,6 м3 для различных кинематических режимов работы и коэффициентов заполнения бункера Насыпную плотность (298,7 кг/м3) при расчетах параметров модели (6) принимали по экспериментальным данным для наиболее типичных кормосмесей, используемых на фермах КРС

В результате компьютерного моделирования были получены значения концентрации индикатора во всех трех типовых зонах смесителя Результаты обработки переходных процессов представлены на рисунке 7 в виде кривых кинетики смешивания при различных кинематических режимах работы смесителя-раздатчика в режиме порционного смешивания Текущее значение неравномерности смешивания определяли по формуле

ЦС, С)2 К —1 '

зон 1

где С, — текущая концентрация индикатора в /-зоне, %,

С - средняя концентрация индикатора в смесителе, %, Л"30н - суммарное количество зон идеального смешивания и идеального вытеснения

и % 60 50 40 30 20 10 0

0 1 2 3 4 5 1, мин

- п=32 мин"', ---------п=29 мин'!

1 - результаты вычисленные аналитическим путем, 2 - результаты экспериментальных исследований Рисунок 7 - Зависимость неравномерности смешивания от длительности процесса

Из рисунка 7 видно, что ростом длительности процесса наблюдается снижение показателя неравномерности смешивания по характерной зависимости для участка конвективной составляющей рассматриваемого процесса Можно считать, что при частотах вращения шнека от 32 до 29 мин"1 расчетная длительность завершения конвективного смешивания соответствует 270-290с

Сравнивая данные теоретических исследований (кривая 1)с результатами натурного эксперимента (кривая 2), установили, что стабилизация показателя неравномерности смешивания наступает при практически одной и той же длительности смешивания (кривая 1 260-280с, кривая 2 270-280с) Поэтому можно судить о достаточной сходимости данных предложенных теоретических выкладок и результатов натурного эксперимента

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» даны общая программа и методика экспериментальных исследований, описаны приборы и экспериментальный образец агрегата, изложены частные методики исследования и техника обработки экспериментальных данных

Исследование процессов измельчения, смешивания и раздачи кормов проводили совместно с СевКавМИС в рамках приемочных испытаний экспериментального агрегата, состоящего из предварительно торможенного трактора МТЗ-82 и многофункционального кормового агрегата АКМ-9

Основным рабочим органом агрегата (рисунок 8) является вертикальный конический шнек 1, по периферии витков которого расположены ножи Шнек консольно закреплен в бункере 2, представляющем собой перевернутый усеченный конус, основание которого выполнено в виде круга, верхняя же часть с целью увеличения вместимости бункера выполнена овальной формы Вспомо-

гательным рабочим органом агрегата является транспортер, позволяющий выдавать кормовую массу за Пределы габаритов агрегата.

Физико-механические свойства кормов и показатели неравномерности смешивания и раздачи определяли по общепринятым методикам. Интенсивность процессов измельчения исследовали путём построения и анализа детерминированных графиков изменения средневзвешенных размеров частиц.

1 смешиваюше-измельчайщий шнек; 2 бункер* 3 ходовая часть; 4 - привод; 5 ■■ выгрузной транспортера пульт тензометр ичеекого взвешивающего устройства

Рисунок 8 Агрегат кормовой многофункциональный АКМ-9.

Неравномерность раздачи исследовалась при помощи множественного рангового критерия Дункана. В основу экспериментального определения мощности, затрачиваемой на процессы измельчения и смешивания кормов, была положена методика математического планирования многофакторного эксперимента. 11ри этом Использовался ортогональный план 2\

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований и их анализ» изложены результаты экспериментальных исследований и проверки соответствия теоретических зависимостей опытным данным.

Исследования процессов измельчения были проведены на тыкве, покопанных сухом люцерновом сене, ячменной соломе и соломе с добавлением силоса или жома с построением соответствующих графиков (рисунки 9-11),

Графики были аппроксимированы функцией у-"ах"( Ьх+с с достоверностью до 95%.

1 - линия тренда

Рисунок 9 - График изменения средневзвешенных размеров частиц тыквы от длительности измельчения

1 - линия тренда, А - точка полного разрушения тюка Рисунок 10 - График изменения средневзвешенных размеров частиц сена от длительности измельчения

1 - линия тренда, 2 - линия протекания процесса без добавления силоса А - точка полного разрушения тюка, В — точка добавления силоса Рисунок 11 - График изменения средневзвешенных размеров частиц соломы от длительности измельчения ее в смеси с силосом

Приравнивая производные функций к нулю, получили предполагаемую длительность окончания процесса и средний размер частиц после измельчения

Тыква Сено люцерновое Солома ячменная Солома при добавлении силоса

Длительность процесса t, мин 11,4 6,85 10,5 8,3

Средний размер частиц после измельчения х,мм 34,75 32,2 65,4 48,1

Мощность, потребная на привод агрегата, складывается из мощности, затрачиваемой на преодоление тягового сопротивления машины и мощности, непосредственно передаваемой ВОМ на выполнение технологических операций по приготовлению кормосмеси

Тяговое сопротивление прицепного агрегата зависит от его снаряженной массы, скорости движения, вида и состояния дорожного покрытия Так в результате испытаний при движении по грунтовому покрытию при скорости 8,7 км/ч с загрузкой 2,8 т кормосмеси было зафиксировано максимальное тяговое сопротивление 4,0 кН Мощность на его преодоление составила 6,68 кВт, что составляет 8,8% от максимальной мощности, выдаваемой двигателем трактора

Энергетические затраты на процессы приготовления кормосмеси более значительны Были рассмотрены отдельно процессы измельчения и смешивания В связи с тем, что в процессе измельчения фракционный состав массы в бункере меняется с течением процесса (рисунки 9-11), то энергия, затрачиваемая на этот процесс также изменяется во времени (рисунок 12)

1 - сено люцерновое, 2 — солома ячменная Рисунок 12 - Зависимость потребной на процесс мощности от длительности измельчения

Из графика видно, что в процессе измельчения имеется 3 типовые зоны Зона I - зона разрушения тюка идет разрушение тюка и масса частиц корма, попадающих в зону резания, увеличивается, вследствие чего увеличивается и сопротивление, а следовательно, и мощность, затрачиваемая на этот процесс Зона II - зона интенсивного измельчения В этот период количество частиц, подлежащих измельчению, остается постоянной Зона 111 - зона затухания -увеличивается процентное соотношение частиц, которые больше не измельчаются, поэтому наблюдается постепенное снижение мощности, потребной на процесс

Длительность процесса измельчения по зонам зависит от свойств материала, способа заготовки, его влажности, а также частоты вращения измельчающего аппарата - вертикального конического шнека, оснащенного ножами Так при внесении в бункер массы в рассыпном (не тюкованном) виде длительность зоны 1 уменьшается

Исследование энергетики процесса смешивания проводили на хорошо измельченном силосе, средняя длина частиц которого составляла 11,4 мм В процессе работы шнека средняя длина частиц такого силоса не менялась Поэтому можно считать, что энергия в этом случае затрачивалась в основном на смешивание Было выявлено два фактора, оказывающих определяющее воздействие на мощность, потребную на привод агрегата частота вращения конического шнека и масса загружаемых кормов Обработка данных эксперимента позволила получить уравнение регрессии со следующими коэффициентами

14= -26,69 +1,604пО1 + 0,942т + 0,018п2 +0,442пО1 т-0,133т2, (11)

где т - масса загружаемых кормов,кг, пшн — частота вращения конического шнека, мин"'

Графически уравнение 9 можно представить в виде двумерного сечения поверхности отклика (рисунок 13)

I_I - область устойчивой работы агрегата на смешивании

Рисунок 13 - Двумерное сечение поверхности отклика зависимости мощности N (кВт), потребляемой агрегатом при смешивании, от массы загружаемых кормов и частоты вращения конического шнека Поверхность представляет собой сечения гиперболического цилиндра При этом не имеющая экстремума функция возрастает с одинаковой интенсивностью при увеличении влияющих на нее факторов

В данных опытах интерес представляет такое сочетание факторов, которое позволяет устойчиво выполнять технологический процесс без перегрузки агрегатом ВОМ Известно, что ВОМ трактора МТЗ-80 может передавать не более 47,1 кВт С учетом этого на рисунке 13 можно графически определить область устойчивой работы агрегата

В пятой главе «Результаты приемочных испытаний и производственной проверки агрегата кормового многофункционального АКМ-9» показаны основные результаты испытаний и производственной проверки, проводимых совместно с Северо-Кавказской МИС в агрофирме - племзаводе «Нива» Каневского района Краснодарского края на молочно-товарной ферме размером 600 коров в период с 29 07 2002 по 07 05 2003 г по рабочей программе - методике, разработанной в соответствии с ОСТ 10 19 1 Надежность выполнения технологического процесса очень высокая, что подтверждается коэффициентом технологической надежности равным 1,0

По результатам испытаний в течение 770 часов СевКавМИС рекомендовала изготовить опытную партию агрегатов

В шестой главе «Экономическая эффективность и методика инженерного расчета измельчителя-смесителя-раздатчика кормов с вертикальным коническим шнеком» показана экономическая эффективность технологий с использованием многофункционального кормового агрегата в сравнении с другими технологиями, нашедшими применение в скотоводстве Применение многофункционального кормового агрегата на откормочных фермах в зависимости от принятой технологии кормления и размера фермы (250-2000 гол) позволяет получить годовой экономический эффект 99-852 тыс руб

Кроме того в этой главе представлена разработанная на основании теоретических и экспериментальных исследований методика инженерного расчета измельчителя-смесителя-раздатчика с вертикальным бункером и коническим шнеком, в которой отражена специфика его конструктивно-технологической схемы и условий эксплуатации

Общие выводы

1 На данном этапе развития кормопроизводства и животноводства в нашей стране для приготовления и раздачи полнорационных кормосмесей крупному рогатому скоту целесообразно применять прицепные многофункциональные кормовые агрегаты с вертикальным бункером и коническим шнеком без загрузочных устройств, имеющие более высокую технологическую надёжность и позволяющие разработать широкий типоразмер новых машин с вместимостью бункера от 7 до 40 м3 с высоким уровнем унификации методами секционирования и агрегатирования

2 Аналитическими исследованиями установлено, что образующие лезвий ножей, расположенных по периферии витков конического шнека, должны иметь форму логарифмической спирали с постоянным углом скольжения т=77°, отдельные зубья ножа следует затачивать под углом 35-40 градусов последовательно разносторонним способом Образующую витков шнека, вращающегося с частотой 29-32 об/мин, с целью обеспечения самоочистки целесообразно наклонить на 7-13° к горизонту

3 Исследования на разработанных математических моделях функционирования прицепных кормовых агрегатов с помощью компьютерного эксперимента показали, что минимальные эксплуатационные затраты на кормление животных на большинстве отечественных ферм имеют место при использовании агрегатов с вместимостью бункеров 9-14 м3

4 Исследования на математической модели процесса смешивания кормов и результаты экспериментальных исследований позволили установить, что дли-

тельность процесса для достижения требуемого качества смешивания (±15%) при частотах вращения шнека 29-32 мин"' должна составлять 270-290 с 5 На основе экспериментальных данных получены детерминированные зависимости мощности, потребной на привод агрегата, при измельчении тюкованных грубых кормов Выявлено, что максимальная мощность 35,1 кВт имеет место при измельчении люцернового сена через 1 минуту после полного разрушения тюка

7 На основе проведенных энергетических исследований агрегата с использованием методов планирования эксперимента обоснованы оптимальные частоты вращения рабочего органа в зависимости от массы загружаемых кормов Установлено, что при загрузке 2600-2800 кг смеси при коэффициенте заполнения бункера \|/35 = 0,9 шнек должен вращаться с частотой 29-32 мин"'

8 На основе результатов экспериментальных исследований процесса выдачи кормосмеси многофункциональным кормовым агрегатом было установлено, что требуемую неравномерность выдачи смеси в 15% можно достичь только при оснащении вертикального конического шнека дополнительной выталкивающей лопастью, установленной с противоположной стороны нижнего витка, шаг витков должен быть не более 500 мм, а высота открытия окна не менее 180 мм

9 Аппроксимация экспериментальных кривых изменения размеров частиц кормовых компонентов от длительности измельчения позволила определить время полного затухания процесса измельчения и достигаемый при этом средний размер частиц различных кормовых компонентов Для тыквы указанные показатели составили 11,4 мин и 34,75 мм, для сухого люцернового сена - 6,85 мин и 32,2 мм, для ячменной соломы — 10,5 мин и 65,4 мм Интенсифицировать процесс измельчения соломы до уровня сухого люцернового сена можно путем дополнительной последовательной загрузки более тяжелого материала - силоса, жома и др Процесс измельчения корнеплодов и тыквы протекает более интенсивно без добавления к ним грубых или сочных кормов, то есть они должны загружаться в бункер измельчителя-смесителя первыми

10 По методике инженерного расчета, разработанной с учетом полученных теоретических и экспериментальных зависимостей, были рассчитаны основные конструктивные и кинематические параметры многофункционального кормового агрегата АКМ-9, серийный выпуск которого освоен на ОАО «Слободской машиностроительный завод» Кировской области, за 2004-2006 выпущено более 250 шт

11 Применение многофункционального кормового агрегата сокращает удельные эксплуатационные затраты в 1,1-1,7 раз и затраты труда в 1,5-2,5 раза на откормочных фермах размером 250-2000 скотомест и в зависимости от принятой технологии кормления и размера фермы позволяет получить годовой экономический эффект 99-852 тыс руб, в сравнении с традиционной технологией, предусматривающей поочередное скармливание кормовых компонентов

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Брагинец С В Результаты экспериментальных исследований измельчителя - смесителя - раздатчика кормов и подстилки с вертикальным коническим шнеком / М А Тищенко, А Н Токарева, В И Клименко, С В Брагинец // Разра-

ботка технического оснащения производства продукции животноводства Сб науч тр /ВНИПТИМЭСХ -Зерноград,2003 -с 18-25

2 Брагинец С В Направления совершенствования технологической и конструктивной схем и параметров измельчителя - смесителя - раздатчика с вертикальным бункером и коническим шнеком / С В Брагинец // Ресурсосберегающие технологии и технические средства в животноводстве Сб науч тр / ВНИПТИМЭСХ -Зерноград, 2005 - с 41-45

3 Брагинец С В Технологии и технические средства для приготовления и раздачи кормов на фермах КРС с различными типами кормления животных / М А Тищенко, С.В Брагинец // Актуальные вопросы зооинженерной науки в агропромышленном комплексе Сб науч тр юбилейный выпуск том 1 /ДонГАУ - Персиановка - 2004 - с 47-49

4 Брагинец С В Проблемы внедрения многофункциональных агрегатов для измельчения смешивания и раздачи кормосмесей на существующих фермах КРС / М А Тищенко, С В Брагинец // Ресурсосберегающие технологии и технические средства в животноводстве Сб науч тр / ВНИПТИМЭСХ - Зерно-град, 2005 -с 22-29

5 Брагинец С В Экономическая эффективность перспективных технологии и средств механизации подготовки и раздачи кормов на фермах крупного рогатого скота / М А Тищенко, С В Брагинец // Ресурсосберегающие технологии и технические средства в животноводстве Сб науч тр / ВНИПТИМЭСХ - Зерноград, 2005 -с 65-74

6 Брагинец С В Смешивание кормов в порционных аппаратах с вертикальным коническим шнеком /В Ф Хлыстунов, М А Тищенко, С В Брагинец, Б А Карташов, А Н Токарева // Техника в сельском хозяйстве - 2004 - №3 - с 13-15

7 Брагинец С В Сравнительная экономическая эффективность круглогодовых и сезонных, много- и малокомпонентных технологий кормления животных на фермах КРС / М А Тищенко, С В Брагинец // Совершенствование процессов и технических средств в АПК Сб науч тр выпуск 5 / АЧГАА — Зерноград, 2003 - с 126-134

8 Брагинец С В Некоторые результаты испытаний многофункционального кормового агрегата АКМ-9 / М А Тищенко, В И Клименко, С В Брагинец,

А Н Бондарев // Совершенствование процессов и технических средств в АПК Сб науч тр выпуск 5 / АЧГАА - Зерноград, 2003 -с 121-126

9 Брагинец С В Совершенствование многофункциональных кормовых агрегатов с вертикальным бункером и коническим шнеком / М А Тищенко,

В И Клименко, С В Брагинец, И И.Тищенко // Технология и механизация животноводства Сб науч тр к 75-летию АЧГАА выпуск 3 / АЧГАА -Зерноград, 2005 - с 93-97

10 С1 2283577 RU А 04 F 29/00 Измельчитель-смеситель-раздатчик кормов// Тищенко М А , Тищенко И И , Брагинец С В , Клименко В И (Всероссийский НИПТИ механизации и электрификации сельского хозяйства) №2005101728/12, Заявл 25 01 2005//Изобретения (Заявки и патенты) - 2006 -№12

Подписано к печати 20 04 07 I Формат 60x84 1/16 Объем 1 пл Тираж 100 -жз Заказ 50 ООО «Зерноградская типография»

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Брагинец, Сергей Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Технологические схемы подготовки и раздачи кормов на фермах КРС.

1.2. Анализ технических средств для измельчения, смешивания и дозированной выдачи кормов.

1.3. Обзор исследований процессов измельчения и смешивания кормов в смесителях периодического действия.

1.4. Выводы, цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И СМЕШИВАНИЯ КОРМОВ В

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОМКОРМОВОМ АГРЕГАТЕ.

2.1. Обоснование функциональной и конструктивно-технологической схем многофункционального кормового агрегата.

2.2. Обоснование основных параметров измельчителя-смесителя-раздатчика кормов.

2.3. Модель процесса смешивания кормов в смесителе с вертикальным коническим шнеком.

2.4. Выводы.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа исследований.

3.2. Экспериментальные установки и оборудование для проведения экспериментальных исследований.

3.3 Методика проведения экспериментов по определению энергетических показателей, интенсивности измельчения, качества смешивания и неравномерности выдачи кормосмесей.

3.4. Методика обработки экспериментальных данных.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ.

4.1. Результаты исследований процессов измельчения кормов многофункциональным агрегатом.

4.2. Закономерности процесса смешивания кормов многофункциональным агрегатом.

4.3. Энергоёмкость процессов, выполняемых многофункциональным кормовым агрегатом.

4.4. Влияние конструктивных и кинематических параметров на неравномерность раздачи кормосмеси.

4.5. Выводы.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИЕМОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОВЕРКИ АГРЕГАТА КОРМОВОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО АКМ-9.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ИЗМЕЛЬЧРПЕЛЯ-СМЕСИТЕЛЯ-РАЗДАТЧИКА КОРМОВ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ КОНИЧЕСКИМ

ШНЕКОМ.

Введение 2007 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Брагинец, Сергей Валерьевич

По данным Департамента экономики Отдела экономической информации МСХ РФ в нашей стране за последние 15 лет производство и потребление мяса и молока на душу населения уменьшилось в 2-3 раза. Экономические показатели производства животноводческой продукции во всех типах хозяйств России за этот период снизились на 25-30%. В сравнении с показателями зарубежных стран они ниже в 3-10 раз /42,43/. Повышение закупочных цен на молоко и мясо в последние годы создало предпосылки для возрождения животноводства в нашей стране. Однако средства механизации за эти годы практически не обновлялись. Кроме того, применяемые технологии и машины не обеспечивают конкурентоспособность отечественного животноводства / 43 /.

В условиях увеличения числа товаропроизводителей, их значительной дифференциации по размерам, финансовым возможностям и исходной материально-технической базе необходимо провести смену поколений технологий и техники, обеспечивающей индивидуальный точный подход к потребителю путем создания машин нужной производительности и функционального назначения.

В себестоимости продукции животноводства корма составляют 6080%. Поскольку кормление является самой большой статьей расходов в животноводстве, инвестиции в кормление дают наибольшую прибыль.

Одной из наиболее перспективных является технология кормления КРС, в соответствии с которой все виды кормов раздаются животным одновременно в виде сбалансированной по питательности кормосмеси. Для реализации данной технологии необходимо разработать отечественные измельчители-смесители-раздатчики кормов (многофункциональные кормовые агрегаты).

В настоящее время в мире сформировалась устойчивая тенденция на производство многофункциональной кормораздаточной техники, с помощью которой осуществляют кормление животных полноценными кормосмесями в соответствии с детализированными нормами, установленными в зависимости от их продуктивности, массы и возраста. Для этого в Европейских странах выпускается свыше 170 моделей измельчителей - смесителей - раздатчиков кормов с вместимостью бункеров от 5 до 30 м . Многообразие конструктивно-технологических схем зарубежных агрегатов свидетельствует о том, что до настоящего времени мировая наука и практика не отработала еще оптимальные варианты агрегатов. К тому же зарубежные условия функционирования их значительно отличаются от условий отечественных ферм.

В зарубежных литературных источниках представлены, в основном, рекламные данные многофункциональных кормовых агрегатов. Отечественные литературные источники посвящены, главным образом, описанию зарубежных образцов и целесообразности создания аналогов таких машин. Поэтому при разработке типоразмерных рядов модификаций кормовых агрегатов приходится сталкиваться с рядом трудностей в выборе функциональных, конструктивно-технологических схем и параметров технических средств, в создании оптимальных условий их функционирования.

Цель работы - улучшение качественных и энергетических показателей процессов приготовления и выдачи кормосмесей путем совершенствования конструктивно-технологической схемы, обоснования параметров и режимов работы многофункционального кормового агрегата с вертикальным бункером и коническим шнеком.

Объект исследования - технологические процессы измельчения, смешивания и дозированной выдачи кормосмесей измельчителем-смесителем-раздатчиком с вертикальным бункером и коническим шнеком.

Предмет исследования - закономерности процессов измельчения, смешивания и выдачи кормовых материалов измельчителем-смесителем-раздатчиком с вертикальным бункером и коническим шнеком.

Методы исследований - функционально-стоимостный анализ, теория функций, вычислительные эксперименты на ЭВМ, статистическое математическое моделирование, натурный эксперимент.

Реализация результатов исследования. Многофункциональный кормовой агрегат прошел приёмочные испытания на Северо-Кавказской МИС в

2002-2003 гг. Испытания проводили на базе молочно-товарной фермы АФП «Нива» Каневского района Краснодарского края. Техническая документация передана ОАО «Калитвасельмаш» г. Белая Калитва Ростовской области и ОАО «Слободской машиностроительный завод» Кировской области. Последним налажен серийный выпуск модификаций агрегата, которых за последние три года выпущено более 250 шт. Научная новизна состоит в:

• аналитическом обосновании формы и размеров режущих ножей из-мельчающе-смешивающего конического шнека;

• математической модели процесса смешивания кормов в смесителе с вертикальным бункером и коническим шнеком;

• экспериментально-теоретическом описании процесса полного затухания измельчения кормов и достигаемый при этом средний размер частиц различных кормовых материалов;

• определении энергетических характеристик кормового агрегата с коническим вертикальным рабочим органом на различных режимах и видах кормов;

• обосновании организационно-технологических условий эффективного использования многофункциональных кормовых агрегатов. Научная гипотеза. Предполагается, что в многофункциональном кормовом агрегате с вертикальным бункером имеется совокупность рациональных параметров и режимов работы измельчающе-смешивающего шнека, обеспечивающие требуемые качественные и энергетические показатели работы кормового агрегата.

На защиту выносятся следующие основные положения:

• теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие процессы взаимодействия с кормовыми материалами рабочих органов измельчителя-смесителя-раздатчика кормов;

• усовершенствованная конструктивно-технологическая схема измельчителя-смесителя-раздатчика с вертикальным бункером и коническим шнеком;

• модель процесса смешивания кормовых материалов коническим шнеком в вертикальном бункере;

• методика инженерного расчета основных параметров измельчителя-смесителя-раздатчика с вертикальным бункером и коническим шнеком. Практическая ценность работы заключается в том, что полученные результаты исследований и разработанная методика инженерного расчета были использованы при создании агрегата кормового многофункционального АКМ-9, серийный выпуск которого освоен на ОАО «Слободской машиностроительный завод» Кировской области и внедрен более чем в 200 хозяйствах европейской части РФ.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на научно-технических конференциях ВНИПТИМЭСХ в 2000 - 2005 годах, АЧГАА в 2003-2006 годах, а также на международной конференции в ДонГАУ в 2004 году.

Публикация результатов исследования. По результатам исследования опубликованы 9 статей в сборниках научных трудов АЧГАА, ДонГАУ, ВНИПТИМЭСХ, а также в ежемесячном журнале «Техника в сельском хозяйстве» общим объёмом 4,4 п.л., получен один патент на изобретение.

Содержание работы. Диссертационная работа содержит введение, шесть глав, общие выводы, библиографический список из 126 наименований, в том числе 9 на иностранных языках, и приложения на 12 страницах, которые включают листинг использованных компьютерных программ, расчетные таблицы, акты внедрения, патент. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 53 рисунка, 13 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Параметры и режимы работы многофункционального кормового агрегата с вертикальным коническим шнеком"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. На данном этапе развития кормопроизводства и животноводства в нашей стране для приготовления и раздачи полнорационных кормосмесей крупному рогатому скоту целесообразно применять прицепные многофункциональные кормовые агрегаты с вертикальным бункером и коническим шнеком без загрузочных устройств, имеющие более высокую технологическую надёжность и позволяющие разработать широкий типоразмер новых машин с вместимостью бункера от 7 до 40 м с высоким уровнем унификации методами секционирования и агрегатирования.

2. Аналитическими исследованиями установлено, что образующие лезвий ножей, расположенных по периферии витков конического шнека, должны иметь форму логарифмической спирали с постоянным углом скольжения т=77°, отдельные зубья ножа следует затачивать под углом 35-40 градусов последовательно разносторонним способом. Образующую витков шнека, вращающегося с частотой 29-32 об/мин, с целью обеспечения самоочистки целесообразно наклонить на 7-13° к горизонту.

3. Исследования на разработанных математических моделях функционирования прицепных кормовых агрегатов с помощью компьютерного эксперимента показали, что минимальные эксплуатационные затраты на кормление животных на большинстве отечественных ферм имеют место при использовании агрегатов с вместимостью бункеров 9-14 м3.

4. Исследования на математической модели процесса смешивания кормов и результаты экспериментальных исследований позволили установить, что длительность процесса для достижения требуемого качества смешивания (±15%) при частотах вращения шнека 29-32 мин"1 должна составлять 270-290 с.

5. На основе экспериментальных данных получены детерминированные зависимости мощности, потребной на привод агрегата, при измельчении тюкованных грубых кормов. Выявлено, что максимальная мощность 35,1 кВт имеет место при измельчении люцернового сена через 1 минуту после полного разрушения тюка.

7. На основе проведенных энергетических исследований агрегата с использованием методов планирования эксперимента обоснованы оптимальные частоты вращения рабочего органа в зависимости от массы загружаемых кормов. Установлено, что при загрузке 2600-2800 кг смеси при коэффициенте заполнения бункера \|/35 = 0,9 шнек должен вращаться с частотой 29-32 мин"1.

8. На основе результатов экспериментальных исследований процесса выдачи кормосмеси многофункциональным кормовым агрегатом было установлено, что требуемую неравномерность выдачи смеси в 15% можно достичь только при оснащении вертикального конического шнека дополнительной выталкивающей лопастью, установленной с противоположной стороны нижнего витка, шаг витков должен быть не более 500 мм, а высота открытия окна не менее 180 мм.

9. Аппроксимация экспериментальных кривых изменения размеров частиц кормовых компонентов от длительности измельчения позволила определить время полного затухания процесса измельчения и достигаемый при этом средний размер частиц различных кормовых компонентов. Для тыквы указанные показатели составили 11,4 мин и 34,75 мм, для сухого люцернового сена - 6,85 мин и 32,2 мм, для ячменной соломы - 10,5 мин и 65,4 мм. Интенсифицировать процесс измельчения соломы до уровня сухого люцернового сена можно путем дополнительной последовательной загрузки более тяжелого материала - силоса, жома и др. Процесс измельчения корнеплодов и тыквы протекает более интенсивно без добавления к ним грубых или сочных кормов, то есть они должны загружаться в бункер измельчителя-смесителя первыми.

10. По методике инженерного расчета, разработанной с учетом полученных теоретических и экспериментальных зависимостей, были рассчитаны основные конструктивные и кинематические параметры многофункционального кормового агрегата АКМ-9, серийный выпуск которого освоен на ОАО «Слободской машиностроительный завод» Кировской области, за 2004-2006 выпущено более 250 шт.

11. Применение многофункционального кормового агрегата сокращает удельные эксплуатационные затраты в 1,1-1,7 раз и затраты труда в 1,5-2,5 раза на откормочных фермах размером 250-2000 скотомест и в зависимости от принятой технологии кормления и размера фермы позволяет получить годовой экономический эффект 99-852 тыс.руб, в сравнении с традиционной технологией, предусматривающей поочередное скармливание кормовых компонентов.

Библиография Брагинец, Сергей Валерьевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В, Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Мир, 1978.-253 с.

2. Баранович Б.М. Мобильные машины для приготовления и раздачи кормов / Б.М. Баранович // Техника и оборудование для села.- 1997.-№12.-С.21-28.

3. Беспамятнов А.Д. Экспериментальные исследования модернизированного измельчителя растительных материалов ИРМ-15М /

4. A.Д. Беспамятнов, А.В.Надежин // Повышение эффективности уборочных работ: Сб. науч. тр./ВНИПТИМЭСХ.- Зерноград, 1983.- С. 139-146.

5. Беспамятнова Н.М. Расчет многофункциональных механизмов сельскохозяйственных машин / Н.М.Беспамятнова // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.- 1996. №3.- С.30-33.

6. Болдин А.П. Основы научных исследований и УНИРС / А.П. Болдин. М.: МАДИ-ГТУ, 2002. - 276 с.

7. Бондарев В.А. Основные направления работ по повышению качества кормов/В.А.Бондарев, А.А.Панов//Кормопроизводство. 1995. - № 4.-С. 17-22.

8. Бондарев В.А. Силос из кукурузы восковой спелости /

9. B.А.Бондарев // Кормопроизводство.-1995. №2.- С.44-46.

10. Боровиков В.П. STATISTICA Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. Издание 2-е. / В.П. Боровиков, И.П.Боровиков.- 2-е изд.- М.: Филин, 1998.- 608 с.

11. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1973. - 194 с.

12. Виноградов В.И. Основные принципы формирования научной работы, этапы ее организации и выполнения: Методические рекомендации / В.И. Виноградов, В.В. Лазовский /изд. 2-е, доп. - Новосибирск, 1983. - 50 с.

13. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике / М.Я.Выгодский.- М.Я.Выгодский.- М.: Физматгиз, 1958.- 793 с.

14. Гатаулин A.M. Система прикладных статистико-математических методов обработки экспериментальных данных в сельском хозяйстве: В 2 ч. Ч. 1 / A.M. Гатаулин; Моск. с.-х. акад. им. К.А. Тимерязева. М., 1992. - 172 с.

15. Голиков В.А. Параметры смесителя кормов непрерывного действия / В.А.Голиков, О.Б. Пашевкин //Комплексная механизация производственных процессов в животноводстве.- Т.8.-Алма-Ата:Кайнар, 1981.- С.51-77.

16. Гончаров Р.В. Табличный процессор MS EXCEL: Лабораторный практикум / Р.В. Гончаров, О.В. Красильникова, М.Ф. Любимов. Ростов н/Д, 1998.-56 с.

17. Горячкин В.П. Собрание сочинений в трёх томах / В.П.Горячкин. -М.: Колос, 1965.-384 с.

18. ГОСТ 27262-87. Корма растительного происхождения. Методы отбора проб. М.: Издательство стандартов, 1987.- 9 с.

19. ГОСТ 27548-87. Корма растительного происхождения. Методы определения влаги. М.: Издательство стандартов, 1988.- 6 с.

20. Гусейнов В.И. Динамическая модель смесителя кормов / В.И.Гусейнов // Механизация и электрификация сельского хозяйства: Сб. науч.работ аспирантов / ЦНИИМЭСХ.-Минск, 1978.-С. 148-155.

21. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразований Лапласа / Г. Деч.- М.: Наука, 1963.- 287 с.

22. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов.- М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

23. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1972. - 204 с.

24. Евдокимов Ю.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа / Ю.А.Евдокимов, В.И.Колесников,

25. A.И.Тетерин.- М.:Наука, 1980.- 228 с.

26. Желиговский В.А. Экспериментальная теория резания лезвием /

27. B.А. Желиговский / Труды МИМЭСХ.- выпЛХ. М.: 1940. - С. 27.

28. Жилкин В.А. Применение системы МАТНСАО при решении задач прикладной механики: Учебное пособие. Ч. 1 / В.А. Жилкин; Челяб. гос. агроинж. ун-т. Челябинск: ЧГАУ, 2000. - 70 с.

29. Завалишин Ф.С. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства / Ф.С. Завалишин, М.Г. Мацнев. М.: Колос, 1982.-231 с.

30. Земсков В.И. Механизация приготовления кормов на фермах / В.И. Земсков, В.Д. Ковальчук. Барнаул: Алтайск. кн. изд-во, 1972. - 104 с.

31. Зяблов В.А. Основы теории технологического процесса резания в режущих аппаратах кормоприготовительных машин / В.А. Зяблов // Электрификация сельского хозяйства: Сб. науч. тр. / ВИЭСХ. М.: Колос, 1964.- С.7-65.

32. Ивашко A.A. Вопросы теории резания органических материалов лезвием / A.A. Ивашко // Тракторы и сельхозмашины.- 1958. №2.- С.3-8.

33. Какабаев О. Повышение эффективности работы измельчителя смесителя кормов / Автореф. дис. .канд. техн. наук / Саратовский ин-т механизации сельского хоз-ва им. М.И.Калинина.- Саратов, 1992.- 24 с.

34. Карпунин М.Г. Функционально-стоимостный анализ -эффективный метод снижения затрат / М.Г. Карпунин // Электроника.- 1978. №9. - С.55-58.

35. Карташов Б.А. Лабораторный практикум по математическому моделированию САР с помощью ПЭВМ / Б.А.Карташов.- Зерноград, 1996.69 с.

36. Кафаров В.В. Основы массопередачи / В.В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1979. - 439 с.

37. Кинетика смешивания обогащенных кормов / И.А. Долгов, А.В.Гаврилов, А.Г.Карапетян, О.П.Михайлова // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985.- №12.- С. 32-34.

38. Клейнен Д. Статистические методы в имитационном моделировании / Д. Клейнен. М.: Статистика, 1978. - 336 с.

39. Коваленко В.П. Исследование рабочего процесса винтового конвейера на транспортировании связных кормов: Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01.-Зерноград, 1971.-161 с.

40. Коваленко В.П. Промышленное производство молока и свинины в Дании / В.П.Коваленко, И.Г. Лысык.- Краснодар: Советская Кубань, 2005.354 с.

41. Комаров Б.А. Исследование работы смесителя комбикормов с микроэлементами: Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01.- Зерноград, 1967,- 171 с.

42. Коновалов В.В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью ПЭВМ / В.В. Коновалов; Пенз. гос. с.-х. акад. -Пенза, 2003.- 174 с.

43. Концепция прогноз развития животноводства в России до 2010 г.М.:Изд-во Россельхозакадемии.2001.-128с.

44. Концепция развития технологий, способов механизации и автоматизации процессов при производстве продукции животноводства на период до 2010 года. Подольск.2002.-103с.

45. Кормановский Л.П. Механико-технологические основы точных технологий приготовления и раздачи кормосмесей крупному рогатому скоту многофункциональными агрегатами/Л.П.Кормановский, М.А.Тищенко//-М.: Изд-во Россельхозакадемии.2002.-344с.

46. Кошковский С.С. Разработка методики выбора оптимального варианта смесительной машины для сыпучих композиций с заданными свойствами: Дис. . канд. техн. наук. 05.04.09.-Северодонецк, 1980.- 174 с.

47. Крюков A.M. Вариационная статистика в животноводстве / A.M. Крюков; Пенз. гос. с.-х. акад. Пенза, 2001. - 193 с.

48. Крючков В.П.Пути решения производства кормов в степной зоне / В.К.Крючков // Кормопроизводство.- 2000.- №10.- С.6-10.

49. Курбанов Р.К. Обоснование параметров оборудования для смешивания кормов крупному рогатому скоту: Автореф. дис. .канд. техн. наук / Азербайджанский н.-и. ин-т механизации и электрификации сельского хозяйства.- Гянжа, 1991.- 20 с.

50. Кутлембетов A.A. Исследование процесса отделения силоса от общей массы рабочими органами погрузчиков непрерывного действия: Автореф. дис. .канд. техн. наук.- М., 1969.- 32 с.

51. Лавренов С.М. EXCEL: Сборник примеров и задач / С.М. Лавренов. М.: Финансы и статистика, 2002. - 336 с.

52. Ли Виталий. Некоторые аспекты технологии кормления коров / Виталий Ли, Габил Мамедов // международный сельскохозяйственный журнал.- 2000.- №4.- С.56-58.

53. Макаров Ю.И. Метод предварительной оценки конструкции смесителя периодического действия для смешения сыпучих материалов. Теоретические основы химической технологии.-1971. Т. 5, №3.

54. Максименко В.А. Исследование процессов смешивания и выдачи кормов раздатчиком-смесителем на откормочных площадках крупного рогатого скота вместимостью до 30 тыс. скотомест: Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01.-Зерноград, 1982,- 175 с.

55. Мелер А. Постройки и оборудование для содержания крупного рогатого скота/А.Мелер, В.Хейниг//Перевод с немецкого.М.:Колос-1974.-560с.

56. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм / C.B. Мельников.- Л.: Колос, 1978.- 560 с.

57. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1980. - 162 с.

58. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники.- М.: Минсельхозпрод, 1998.219 с.

59. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть II. Нормативно-справочный материал.- М.: Минсельхозпрод, 1998.- 252 с.

60. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных: Пер. с англ / Д.К. Монтгомери,- J1.: Судостроение, 1980.- 384 с.

61. Мухин В.А. Совершенствование технологий и технических средств приготовления кормов с ресурсосбережением в животноводстве: Автореф. дис. докт. техн. наук. 05.20.01.- Саратов, 2005.- 40 с.

62. Надежин A.B. Обоснование параметров технологического процесса измельчения грубых и сочных кормов комбинированным рабочим агрегатом: Дис. канд. техн. наук. 05.20.01.- Зерноград, 1992.- 222 с.

63. Налимов В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В.Налимов, Н.А.Чернова.- М.: Наука, 1965.- 340 с.

64. Нормы и нормативы для планирования в сельском хозяйстве. Разд. Животноводство / Сост. Ю.С.Чамов и др.- М.: Агропромиздат, 1988.-141с.

65. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / Сост. А.П.Калашников.- М.: Агропромиздат, 1986.- 352 с.

66. Общесоюзные нормы технологического проектирования

67. ОЯ7У7-1-89 ■ предприятии крупного рогатого скота.-.-М.:1989.-1 18с.1. Росагропром СССР

68. Омельченко A.A. Кормораздающие устройства / А.А.Омельченко, JI.M. Куцын.- М.: Машиностроение, 1971,- 206 с.

69. Очков В.Ф. Mathcad 6.0 для студентов и инженеров / В.Ф. Очков. М.: Компьтерпресс, 1996. - 238 с.

70. Пашевкин О.Б. Обоснование параметров и режимов работы смесителя кормов для кормоцехов животноводческих ферм промышленного типа // Автореф. дис. .канд. техн. наук / Казахский сельскохозяйственный ин-т.- Алма-Ата, 1975.- 23с.

71. Повышение эффективности производства молока в рыночных условиях: Рекомендации / Под ред. Э.И.Липковича.- Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1999.- 71 с.

72. Прокопцев П.И. Определение сил, действующих на нож при резании со скольжением / П.И. Прокопцев // Тр. ин-та/ МИИСП.- 1965.-вып.5.-С. 135-143.

73. Протокол №11-02-03 (4010163) от 28 мая 2003 г. (промежуточный) приёмочных испытаний агрегата кормового многофункционального АКМ-9 / Сев. Кав. МИС.- Зерноград, 2003.- 57с.

74. Протокол №11-50-03 (1010113) от 19 декабря 2003 г. приёмочных испытаний агрегата кормового многофункционального АКМ-9 / Сев. Кав. МИС.- Зерноград, 2003.- 63 с.

75. Протокол №11-63-02 (1010083) от 19 декабря 2002 г. (промежуточный) приёмочных испытаний агрегата кормового многофункционального АКМ-9 / Сев. Кав. МИС.- Зерноград, 2002.- 67 с.

76. Раскатова Е.А. Уравнение процесса смешения сыпучих материалов / Е.А. Раскатова // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.- 1974.- №11. С.53-54.

77. РД 10.19.1-90. Испытания сельскохозяйственной техники. Раздатчики кормов. Методы испытаний 62 с.

78. РД 10.19.2-90. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и оборудование для приготовления кормов. Методы испытаний 80 с.

79. РД 10.2.2-89. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки 23 с.

80. Резник Н.Е. Некоторые вопросы теории резания лезвием / Н.Е.Резник // Сб. науч. тр. / ВИСХОМ.- вып. 55.- М., 1967.- С. 151 -211.

81. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов./ Н.Е.Резник,- М.: «Машиностроение», 1967.- 311 с.

82. Рекомендации по реконструкции молочных ферм на базе адаптивных технологий и оборудования/Ю.А.Цой, Е.Е.Хазанов, М.А.Тищенко, С.В.Рыжов//-М.:2000.-144с.

83. Рыбалко А.Г. Механико-технологические основы блочно-порционной выемки консервированных кормов из траншейных хранилищ / А.Г. Рыбалко, И.М. Павлов.- Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2004.- 268 с.

84. Семенихин A.B. Пространственная модель деформирования упруго-вязких систем / A.B. Семенихин, JI.A. Гуриненко // Обоснование и разработка адаптивных технологий и технических средств для животноводства. Зерноград, 2004. - С. 117-125.

85. Семенихин A.M. Механико-технологические основы процессов и технических средств производства силоса в горизонтальных хранилищах: Дис. докт. техн. наук. 05.20.01.- Зерноград, 1998.- 462 с.

86. Сергиенко А.Г. Совершенствование процесса подготовки грубых кормов и подстилки измельчителем с наклонным вращающимся бункером: Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01.- Зерноград, 2001,- 185 с.

87. Скоркин В.К. Современные средства механизации в молочном скотоводстве / В.К. Скоркин // Техника и оборудование для села,- 2005. №5.-С. 17-19.

88. Скотоводство / А.П.Бегучев, Т.И.Безенко, Л.Г.Боярский и др.; Под. ред. Эрнста Л.К.- 3-е изд. перераб,- М.: Агропромиздат, 1992.- 543 с.

89. Современное оборудование итальянской фирмы «Seko» для полного цикла кормления молочного высокопродуктивного скота. М.:ГМП «Агропроектконструкция», 1989.-78 с.

90. Соминич Н.Г. Механизация животноводческих ферм / Н.Г.Соминич.- М.: Сельхозгиз, 1959.- 544 с.

91. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов /A.A. Спиридонов. -М.: Машиностроение, 1981. -184 с.

92. Стрекозов Н.И. Прогрессивные технологии производства молока и говядины / Н.И. Стрекозов, Г.П. Легошин // Техника и оборудование для села,- 2003. №3.- С.2-4.

93. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Ф.Стренк.-Л.: Химия, 1975,- 373 с.

94. Тирацуян P.C. Исследование технологического процесса молотковой кормодробилки закрытого типа Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01. Зерноград, 1971.- 214 с.

95. Тищенко М.А. Механико-технологическое обоснование процессов подготовки и раздачи кормосмесей крупному рогатому скоту многофункциональными агрегатами.- Дис. докт. техн. наук 05.20.01-Зерноград., 2002. 529с.

96. Тищенко М.А. Некоторые физико-механические свойства кормосмесей для крупного рогатого скота / М.А.Тищенко, В.А.Максименко // Механизация технологических процессов в полеводстве: Сб. науч. тр./ ВНИПТИМЭСХ.- Вып.37.-Зерноград, 1980. С.95-103.

97. Токарева А.Н. Совершенствование технологического процесса многофункционального агрегата со смесителем мотовильно-шнекового типа: Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01.-Зерноград, 2001,- 178 с.

98. Фаронов В.В. Delphi 5. Учебный курс /В.В. Фаронов.- М.: Нолидж, 2000.- 608 с.

99. Филатов С.К. Совершенствование процессов смешивания и раздачи кормосмесей крупному рогатому скоту горизонтально-шнековым раздатчиком смесителем: Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01.- Зерноград, 1987,- 186 с.

100. Хворостянов Л.И. Исследование и обоснование параметров отделителя стационарного выгрузчика консервированных кормов из траншей: Автореф. дис. . канд. техн. наук,- Волгоград, 1980.- 30 с.

101. Хлебов Ю.А. Обоснование технологического процесса погрузки кормов загрузочным устройством многофункционального кормового агрегата: Дис. канд. техн. наук. 05.20.01,- Зерноград, 2002.- 146 с.

102. Хлыстунов В.Ф. Интенсификация процессов приготовления кормосмесей для свиней горизонтально-шнековым порционным циркуляционным смесителем. Дис. . канд. техн. наук. 05.20.01. -Зерноград, 1985.- 263 с.

103. Хлыстунов В.Ф. Механико-технологическое обоснование технического оснащения системы жизнеобеспечения свиноводства: Дис. . докт. техн. наук. 05.20.01. Зерноград, 2000.- 513 с.

104. Шешов Н.Г. Механизация приготовления и раздачи сочных кормов/Н.Г. Шешов. -М.: Колос, 1972.- 151 с.

105. Шпилько A.B. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть 1 /A.B. Шпилько, В.И. Драгайцев и др. М.: Минсельхозиздат, 1998. - 200с.

106. Штельмах Л.И. Исследование процесса смешивания кормов в лопастных смесителях периодического действия: Автореф. дис. . канд. техн. наук,- М., 1974.- 35 с.

107. Шупов Л.П. Математические модели усреднения / Л.П. Шупов. -М.: Недра, 1978.-287 с.

108. Яковенко Л.И. Производительность конусного шнека-дозатора/Л.И.Яковен-ко//Повышение производительности и эффективности использования сельскохозяйственной техники на Дальнем Востоке:Сб.науч.тр./Приморский СХИ.-Уссурийск, 1978. С. 91-96.

109. Fehnlauer М. Hinweise zur Entwiklung und zum Betrieb von Futtermischen / M. Fehnlauer, M. Albert // Agrartechnik.- №9.-S.398-400.

110. Mica OPTIMIX foderblander // Proverapp Stat jozolbzugstekn forsog.- 1986.-№739-756.- C. 742/1-742/7.-Реф. в: Тракторы и сельхозмашины: РЖ-1991. Вып.2.- С.63.