автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности смешивания в мобильном раздатчике-смесителе за счет совершенствования шнекового аппарата

кандидата технических наук
Астапов, Сергей Юрьевич
город
Мичуринск
год
2007
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Повышение эффективности смешивания в мобильном раздатчике-смесителе за счет совершенствования шнекового аппарата»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности смешивания в мобильном раздатчике-смесителе за счет совершенствования шнекового аппарата"

на правах рукописи

АСТАПОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СМЕШИВАНИЯ В МОБИЛЬНОМ РАЗДАТЧИКЕ-СМЕСИТЕЛЕ ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ШНЕКОВОГО АППАРАТА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского

хозяйства

III

ООЗ

АВТОРЕФЕРА диссертации на соис ученой степени кандидата технических наук

17546Т

Мичуринск 2007

Работа выполнена на кафедре «Механизация производства и переработки сельскохозяйственной продукции» ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет».

Научный руководитель-доктор технических наук, академик РАСХН

Завражнов Анатолий Иванович, ФГОУ ВПО Мичуринский государственный Аграрный университет. Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Некрашевич Владимир Федорович, ФГОУ ВПО Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Костычева доктор технических наук, профессор Тишанинов Николай Петрович, ФГОУ ВПО Мичуринский государственный аграрный университет Ведущая организация - ФГОУ ВПО Воронежский государственный

аграрный университет им. К.Д. Глинки.

Защита диссертации состоится «8» ноября 2007 г. в \2 часов на заседании специализированного Совета K220.041.0I при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу: 393760, г. Мичуринск, ул. Интернациональная 101, зал заседаний диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета, а с авторефератом на сайте http://www.mgau.ru

Автореферат разослан « » с> _2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Михеев Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. В реализации задачи восстановления и развития производства продукции животноводства особое место, несомненно, занимает кормление, в первую очередь полноценными кормовыми смесями

На небольших и средних фермах, а также на фермах крестьянских хозяйств, где строительство кормоцехов нецелесообразно ни с технологической, ни с экономической точек зрения, а доставка готовых кормосмесей затруднена или невыгодна, следует применять универсальные мобильные средства по приготовлению и раздаче кормов

Однако для использования раздатчиков-смесителей необходимо иметь и машины, осуществляющие погрузку, измельчение и смешивание кормов, а это дополнительные энергетические, материальные и трудовые затраты

В технологических процессах по приготовлению кормовых смесей важную роль играет операция по смешиванию компонентов, результаты которой решающим образом сказываются на поедаемости и усвояемости кормов, а, следовательно, и на продуктивности животных Эта операция является наиболее энергоемкой Вместе с тем существующие смесители не обеспечивают требуемой однородности смеси

Сегодня за рубежом и в РФ машиностроительные фирмы при производстве техники учитывают все существующие типоразмеры ферм (мелкие и крупные) Например, разработка универсальных комбинированных машин (кормоцехов на колесах) для малых ферм отвечает особенностям технологического прогресса, когда один человек выполняет все операции по загрузке корма из хранилищ, его транспортировку, смешивание с другими компонентами и раздачи полученного корма в животноводческих помещениях

Для решения задачи приготовления полнорационных кормозых смесей для откорма крупного рогатого скота, на основе имеющегося в стране и за рубежом опыт производства оборудования для смешивания, необходимо создание типо-размерного ряда смесительных установок с автоматизацией всех операций технологического процесса

В связи с этим идет постоянный научный поиск наиболее совершенных и эффективных технологических линий, способных выполнять качественно и производительно данные операции

Цель работы. Повышение эффективности процесса смешивания кормов путем оптимизации конструкции шнекового рабочего органа и режимов работы кормоприготовительного агрегата для малых ферм

Объект исследования. Технологический процесс приготовления кормосмесей в шнековом раздатчике-смесителе кормов

Предмет исследования. Экспериментальный раздатчик-смеситель кормов периодического действия способным изменять угол наклона верхних шнеков

Методика исследований. Методика исследований включала разработку теоретических положений работы раздатчика-смесителя кормов периодического действия шнекового типа с изменяющимся углом наклона, экспериментальное подтверждение в лабораторных и производственных условиях и экономическую оценку полученных результатов Теоретические исследования проводились на основе известных законов и методов классической механики и математического анализа Экспериментальные исследования и производственные испытания вы-

полнены с использованием современных технических средств измерения

Научная новизна. Обоснована и разработана более совершенная технология приготовления полнорационных кормовых смесей Получены аналитические зависимости энергоемкости процесса от конструктивно—режимных параметров раздатчика-смесителя

Практическая ценность. Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют решить важную задачу повышения эффективности процесса смешивания кормов в мобильных кормораздатчиках

Реализация технологических решений позволяет повысить однородность кормосмеси и снизить энергоемкость процесса

Реализация результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы научно-исследовательскими институтами, конструкторскими бюро при разработке устройств для смешивания кормовых материалов Производственный образец раздатчика-смесителя кормов периодического действия был апробирован и показал высокую эффективность в условиях СХПК им «Кирова» Ржаксинского района Тамбовской области

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО Рязанская государственная с/х академия, 2005 г, ФГОУ ВПО Мичуринский ГАУ, 2004-2007 г, ФГОУ ВПО Белгородский ГАУ 2007 г

Публикации. Материалы диссертации отражены в 4 печатных работах, в том числе 2 в центральной печати

Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 130 страницах, содержит 40 рисунков, 9 таблиц Библиографический список используемых литературных источников включает 124 наименование, из них 8 на иностранном языке Приложения изложены на 8 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснованы актуальность темы, цель и задачи исследований В первой главе рассмотрены особенности приготовления полнорационных кормов на малых фермах, а также зоотехнические требования, предъявляемые к технологии приготовления кормов

Разработанная классификация, обзор и анализ существующих раздатчиков-смесителей кормов позволил проследить основные тенденции в развитии конструкторской мысли по механизации процесса приготовления полнорационной кормосмеси, определить ее перспективное направление и поставить задачи совершенствования и исследования наиболее рациональных типов мобильных кормоприготовительных агрегатов

Большой вклад в исследование процессов смешивания кормов на фермах, разработку теоретических основ проектирования технологических линий, машин и оборудования внесли Тишанинов Н П , Горобец Г К , Ильяшенко В И , Поки-дов В П , Гринцберг В Л, Куницин Л А , Гладун В Ф , Омельченко А А , Хочуа Ф А , Максименко В А, Скуратов Н А , Суторохин В Н , Ревенко И И , Сигал Е Я , Филатов С К , Хлыстунов В Ф Облезов Н М , Рунчев М С , Коваленко В П , Воронцов И И , Гопка В В , Сичкарь В Ф , Шугалко И Г Чечко Е Т и др

Исходя из результатов анализа, и в соответствии с поставленной целью ра-

боты определены следующие задачи исследований

> провести анализ мобильных кормораздатчиков и выявить пути совершенствования их работы,

> теоретически обосновать направление совершенствования шнековых рабочих органов смесителей-раздатчиков,

> выявить влияние угла наклона и режима работы шнеков, влияющих на однородность смеси и энергоемкость процесса смешивания,

> проверить экспериментально теоретические положения и выявить наилучшие режимы работы шнековых смесителей-раздатчиков,

> провести производственную проверку предложенного кормосмесителя и дать экономическую оценку предложенного смесителя-раздатчика

Во второй главе представлены основные факторы, влияющие на степень однородности смешивания в винтовых смесителях Это время пребывания продукта в бункере, частота вращения шнеков, угол наклона верхних шнеков, диаметр и шаг винта, коэффициент заполнения межвиткового пространства и количество кормосмеси, находящейся в бункере и др

Рассмотрим частицу материала, находящуюся на винтовой поверхности (рисунок 1) На нее действуют следующие силы

N¡ — нормальная реакция наклонной плоскости, Н, f¡ — коэффициент трения

с

материала о лопасть шнека, а — угол подъема винтовои линии а _ arC(g ,

2ж г

S — шаг шнека, м, г - наружный радиус шнека, м, G — вес материала, Н, у — угол наклона оси вала к вертикали, N2 - нормальная реакция стенки бункера, Н,f¡ — коэффициент трения материала о стенку бункера, /3 — угол между векторами переносной Vn и абсолютной V скоростей, или угловой параметр, a = r tga —

dip ( dip\

параметр смесителя, , r\°~~dt) ~ тригонометрические функции

sin Р = —— COS /? = —--

V V

параметра смесителя, ср - угол, на который отклоняется частица при вращении

шнека с постоянной угловой скоростью СО0, <р = f(t), t - время, с, = а>' ~

dt

угловая скорость относительного движения материальной точки, с"1, е - угол, определяющий положение точки относительно вертикальной плоскости

s = у/ + (-<р), у/ = а>а t - угол поворота шнека за t с, т г - касатель-

de

ная сила инерции, Н, т г col - центробежная сила инерции в переносном движении, Н, (а<рЛг- центробежная сила инерции в относительном движении,

т г ,

dt

Н, 2 т г со — ~ сила Кориолиса, Н, т а d2(p - аксиальная сила инерции, Н

0 dt dt1

Рисунок 1 - Схема приложения сил к материальной точке в смесителе при наклонном положении шнека

Для общего случая наклонного расположения оси шнекового смесителя имеет движение материальной точки, описываемое дифференциальными уравнениями:

ЛГ, ■ cos а - f, ■ Nt • sin а - т ■ а

d\p_ dt2

G ■ cos у - /, ■ /V, • sin p = 0

(1)

d2<p

G ■ eos y ■ sin e + f. ■ N, ■ cos B — f.-N.- cos a - N. sin a-mr--— = 0

i dt¡

^ (,, i dip n

G ■ sin y • eos e + m ■ r ■ m" + m ■ r • — - ,V, - 2 • m • r ■ a>„--= ü

{di) dt

Положение точки а на поверхности, когда она движется по ней, оставаясь прижатой к стенке бункера, определяется относительными координатами

х = г ■ cos (р\ у = г ■ cos (р\ z = а- (р- (2)

Вектор абсолютной скорости у = vn + у (рисунок 2), или у = vt + v2 , где vn =co0-r - переносная скорость; у = v - относительная скорость (скорость скольжения по винтовой поверхности шнека); i/ = v - sin /? - осевая составляющая абсолютной скорости или скорости скольжения по стенке бункера смесителя; у, = у • COS /3 - касательная составляющая скорости, характеризующая окружную скорость точки в абсолютном вращательном движении.

i

• 1 > V i

J_L

Рисунок 2 - Параллелограммы скоростей

со„ - г - sin а

V = -

sin(a + /?)

dtp . „ со „-/"-sina-sin В

у, = а—— = V • sin р = —-—'

dt sin(or + /?)

(3)

dtp) _ со.. r sin a sin/? (<54

v, = г I —- = v cos/? - —-—'

dt J sm(a + P)

_ _ _ dcp_ _ v ■ cos p _ co0 r sin a ■ sin /7; (6)

r 0 dt r sm(a + fi)

со — угловая скорость абсолютного вращательного движения материала Решение основной системы дифференциальных уравнений (1) в общем виде исключаются при любом значении у Приближенные методы интегрирования и вычисления, основаны на методах Эйлера Метод показывает, что период неустановившегося движения в винтовых смесителях является кратковременным, и уже по истечении нескольких секунд или долей секунд движение становится устойчивым, с постоянными значениями средней осевой скорости v¡ СР и абсолютной угловой скорости со вращательного движения

Система (1) при _ сот{, = q, т = \, G = т g-\g = g принима-dt dt1

ет вид

Nt cosar-/ Nt sina — f2 N2 sin/?-g cosy = 0 (7)

g cosy sins + f2 N2 eosfi — f\ cosor-iV, sinar = 0

Реакции

^ _ g smy sing sin/7-g cos^ eos/7, (8)

1 y¡ sin(a + /?) - cos(a + p)

_ (g sin^ sing sm/?-gcos^ cosP) (cosor-/^ sina) g cosy (9) f2 sin p [/¡ sin(ar + P)- cos(«r + /?)] f2 sin P

Из третьего уравнения системы (1) при подстановке

dep _v sin Р _й)0 cos a sin/?5 (10)

dt a sin(ar + /?)

следует

f2 [&>2 г sin2« cos2 /? + g sin у cos g sin2(ar + /?)] [cos/?-sin/? tgia + )] _ j(l 1) g sin2(a + P) [cosy tg(a + tp,)-smy cose-] Это уравнение с угловым параметром характерно для любого шнекового смесителя

Из уравнения (11) следует

г о о „ i <\ g sin2(a + P) [cos г tg(a + <р,)~ sin у coss] (12) [cos/7 - sm /? tg{a + cpx)\-- , l2 ' -—- ,Jm1 ;

f^a>l r sm2a cos1 P + g sinf cose sin2 (« + /?) J

2

В знаменателе уравнения (12) все величины, кроме С0й , имеют конечное

значение

При ^_юо имеем

соэр-&тр tg(a + cpi) = 0, (13)

/7 = 90°-(« + <»,)

Для всех типов шнековых смесителей, как бы ни было велико значение С0й,

средняя величина угла р не может превосходить значение по формуле (13) Но в смесителе с наклонным расположением шнеков существуют образующие, вдоль

которых частица движется параллельно оси шнека, т е когда р = 90° При /3 = 90°

v, = v sin Р = со() г tga (14)

При этом уравнение (11) принимает вид

. sin г sins (15)

/, sin^ eos s = — eos y -f-—--

tg{a + <pt)

При замене у = 90° - S, где S - угол наклона оси шнека к горизонту, выражение (15) примет вид

cose) sinf (16)

/, cosS COS£' = -SinJ +

tg{a + (p,)

Для смесителя, при <5 = 0

f2 COSE--

Sinff j

tgi.ee+ 4>х)

^ = /2 + (17)

Из уравнения (17) следует, что, отклонившись от низшего положения е = 0 на угол

е9=агс^г 1§{а + ср,)\, (18)

частица в смесителе при любом а>0 перемещается вдоль образующей со

скоростью по формуле (14)

Для смесителя с наклонным расположением шнеков

£Н=£0+Л, (19)

где

Л = агс81п[/£<5 tg{a+<p^ СОБ 5(] ] (20)

Угол наклона оси шнека д после преобразования выражения (20) будет равен

8 = arctg

sin А

tg{a + (p,) cos£0

(21)

Чтобы частица в низшем положении е0 =0 не имела осевого смещения, необходимо = 0, v, = 0

В этом случае угловую скорость найдем из выражения (11)

а = |g cos у tgja + <px) g sm7 (22)

V fi r r

Основные теоретические зависимости для шнеков смесителя, полученные при исследовании движения в шнековом смесителе материальной точки и сплошного потока материала, позволяют определять производительность по следующей формуле, связывающую основные параметры смесителя

( ,-;-;-> > КГ/Ч, (23)

30 jg cos у lg(a+ </>,) g siny

л (D-d-)

Q = 60

где D - диаметр винта в м, d- диаметр вала винта в и,

/ Г

Г к, к„

5 - шаг винта шнека в м, у - объемный вес продукта в кг/и"', кэ - коэффициент заполнения шнека,

к0 - коэффициент, учитывающий уменьшение площади поперечного сечения продукта вследствие наклона шнека к горизонту

Теоретический анализ процесса смешивания позволил получить выражения для определения затрат энергии при смешивании кормосмеси Мощность, затрачиваемая на перемещение кормосмеси Мощность, необходимая для привода смесителя, затрачивается на подъем продукта, преодоление сил трения продукта о внутреннюю поверхность бункера, сил трения кормосмеси о винтовую поверхность, перемешивание и передвижение продукта и на преодоление сил трения в подшипниках и передаточных механизмах смесителя На рисунке 3(а) показана схема движения материала в смесителе-раздатчике кормов с горизонтальным расположением рабочих органов

Для того, чтобы поднять (выдавить) массу корма нижним шнеком вверх, необходимо затратить больше энергии, чем в смесителе, изображенном на рисунке 3(6) Из рисунка 3(6) видно, что расстояние К тоже влияет на затрачиваемую энергию для перемещения массы внутри смесителя (меньше сопротивление движения материала внутри бункера)

N.

а) с горизонтальным расположением шнеков, б) с наклонным расположением шнеков

Рисунок 3 - Схема движение корма в смесителе Мощность, затрачиваемая на перемещение кормосмеси, равна

б н ё = 6 1 8 , кВт (24)

367 367

где 2 ~ производительность раздатчика-смесителя в т/ч,

Н — высота подъема продукта в м, Ь — длина шнека, м

Мощность, необходимая для преодоления трения о внутреннюю поверхность бункера

Мощность, необходимая для преодоления трения о внутреннюю поверхность бункера равна

где УТ - тангенциальная скорость, м/с,

/- коэффициент трения материала о лопасть шнека, /-время, с,

ю0 - угловая скорость, с"1, е - угол подъема винтовой линии,

С/, С2 - коэффициенты, Ршн ~ сила давления от шнека, действующего на смесь необходимая для преодоления силы трения смеси при ее перемещении, Н

Мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения кормосмеси о винтовую поверхность

Мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения кормосмеси о винтовую поверхность, равна,

ЛГ кВт

3 375

(26)

где Мкр - крутящий момент, необходимый для преодоления сил трения по винтовой поверхности,

МКР=РШН К /, (27)

Следовательно, подставляя значение Мкр в выражение (2 59), получим

м К / п кВт (28)

375

Суммарная мощность Суммарная мощность

Ыс = Ж, + N. + N. =

1,021(6 ^ ё + Рщн КУд+К п)) 375

(29)

Мощность на валу смесителя

1,021(0 I £ + Ж + К п))

м-н' к■

375

__,кВт (30)

V ч

где к„ - коэффициент, учитывающий перемешивание и перемещение кормосмеси,

ц - к п д подшипников вала винта (для одного подшипника ц = 0,99) На рисунке 4 представлена теоретическая зависимость мощности смесителя от угла наклона верхних шнеков

2 75 2.5 ! 2 25

Угол наклона град

Рисунок 4 - Теоретическая зависимость мощности смесителя от угла наклона верхних шнеков

На рисунке 5 представлена теоретическая зависимость мощности смесителя от частоты вращения шнеков

3 25 3

2 7525 2 25

¡"175

S 125 1

0 75 05 0,25 0

75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 Частота вращения swh 1

Рисунок 5 - Теоретическая зависимость мощности смесителя от частоты вращения шнеков

В третьей главе представлена программа и методика экспериментальных исследований

Из анализа литературных источников и теоретических исследований смесителей кормов для приготовления полнорационных кормов были выявлены основные факторы, влияющие на его конструктивные и технологические параметры частота вращения шнеков, угол наклона верхних шнеков, время смешивания

С этой целью методика проведения экспериментальных исследований включала определение факторов, влияющих на процесс смешивания и их уровни варьирования

Поэтому в задачу экспериментальных исследований входило

— проверка теоретических положений, определение значений физических величин, которые не выявлены в процессе теоретических исследований, а также сравнение величин параметров и режимов работы раздатчика—смесителя, полученных экспериментально и теоретически

В соответствии с поставленной задачей экспериментальные исследования выполняли по следующей программе

— выявить влияние угла наклона и режима работы шнеков, влияющих на однородность смеси и энергоемкость процесса смешивания,

— проверить экспериментально теоретические положения и выявить наилучшие режимы работы шнековых смесителей-раздатчиков

Для проведения исследований были составлены общие и частные методики, включающие поиск основных факторов, влияющих на работу агрегата, и их значений, выбран состав смеси для опытов, определены однородность смеси, удельная энергоемкость, мощность на приводе и производительность

За основной критерий оптимизации смесителя-раздатчика была принята степень однородность смеси, как оценочный показатель качества рабочего процесса Кроме того, смеситель-раздатчик оценивался по удельной энергоемкости процесса смешивания

В процессе испытаний мобильного кормоприготовительного агрегата и его рабочих органов определялись влажность кормов, насыпная (объемная) масса, фракционный состав, качество их измельчения и смешивания В таблице 1 приведен состав кормосмеси, приготавливаемых для животных

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры

«Механизации производства и переработки с/х продукции» Мичуринского ГАУ на специально изготовленной лабораторной установке для исследования энергетических и качественных показателей смесителя-раздатчика

Таблица 1 - Состав рационов кормления для КРС_

Компоненты, % Рационы кормления

№1 №2 №3

Силос кукурузный 60 50 55

Сено многолетних трав 13 15 20

Солома ячменная 15 20 23

Дробленка ячменная 10 15 -

Соль поваренная 2 - 2

Установка (рисунок 6) состоит из рамы 1, закрепленного на нем бункера 12 с установленными в нем нижним шнеком 3, а также двумя верхними шнеками 2 Привод осуществляется от асинхронного электродвигателя 11 (М = 7,5 кВт, п = 1450 мин '), коническо-цилиндрического редуктора 10 (г = 4,6) через клиноре-менную передачу 9 Цепная передача 7 привода шнеков (1=1) передает вращение как верхним шнекам, которые могут изменять угол наклона, благодаря подшипниковым корпусам 6 и шарнирной передаче 5, так и нижнему шнеку Выгрузка материала осуществляется через выгрузное окно 4 Частота вращения шнеков изменяется посредством смены шкивов

Ц-иПчич

1 - рама, 2 - верхние шнеки, 3 - нижний шнек 4 - выгрузное окно, 5 - шарнирная передача, 6 - подшипниковый корпус, 7 — цепная передача, 8 — муфта, 9 - клиноременная передача, 10 - коническо-цилиндрический редуктор, 11 - электродвигатель привода шнеков 12-бункер

Рисунок 6 - Схема экспериментальной установки

Требуемые уровни варьирования факторов обеспечивались следующим образом:

— для изменения угла наклона верхнего яруса шнеков на задней стенке бункера имеются прорези, что позволяет устанавливать их под различным углом;

- варьирование скоростью вращения шнеков осуществлялось с помощью сменных шкивов различного диаметра.

Смеситель-раздатчик кормов представляющий собой экспериментальную установку, выполнен таким образом, что позволяет исследовать различные параметры машины.

Исследования проводились при следующих параметрах:

п - частота вращения шнеков, мин4;

а - угол наклона шнеков, град.;

I— время смешивания, мин.

Для получения более точной информации от эксперимента принимаем три уровня варьирования факторов.

Факторы и их уровни варьирования представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Факторы и уровни их варьирования __

Фактор

Обозначения

натуральные

Уро

кодированные

Интервал варьирования

частота вращения шнеков, мин

угол наклона шнеков, град

время смешивания, мин

Общий

а) общий вид установки; б) верхние шнеки с изменяемым углом наклона; в) привод рабочих органов; г) щит управления Рисунок 7 - Лабораторная установка

В четвертой главе приведены результаты и анализ экспериментальных исследований.

В ходе проводимых экспериментальных исследований предложенного рабо-

чего органа кормосмесителя производились работы по определению качества смешивания при различных частотах вращения шнеков смесителя, различном угле наклона рабочих органов с замером необходимого времени смешивания и энергетическими затратами на проведение данных работ

Зависимость однородности смеси от влияния частоты вращения рабочих органов и временем смешивания, при различном угле наклона шнеков

Анализ однородности смешивания кормосмеси показывает, что все исследуемые факторы влияют на качество процесса

В начальный период времени качество смешивания растет с большей интенсивностью Это объясняется тем, что в первые моменты работы смесителя качество смеси изменяется в основном за счет конвективного смешивания, то есть перемещение группы смежных частиц за счет внедрения, вмятия, скольжения слоев На этом участке смешивания процесс почти не зависит от физико-механических свойств смеси, так как процесс идет на уровне макрообъемов Главное влияние на скорость процесса смешивания в эти моменты времени оказывает характер движения потоков частиц в смесителе

В общем случае, однородность смеси увеличивается с увеличением величины всех факторов На рисунке 8 (а,б,в) приведены зависимости однородности компонентов смеси от времени смешивания при различных частотах вращения шнеков Анализ зависимостей (рисунок 8) при различных частотах вращения шнеков показывает, что увеличение частоты вращения благотворно влияет на качество смешивания кормов Однако при достижении частоты вращения шнеков больше 110 мин"1 наблюдается снижение интенсивности и качества смешивания Это связано с тем, при дальнейшем увеличении частоты вращения происходит сводообразование корма, что ухудшает однородность смеси

Из графиков видно, что оптимальное время смешивания в этом случае составляет 8 минут Дальнейшее смешивание не имеет смысла, т к будет происходить увеличение затрат энергии процесса без повышения качества

В целом можно сказать, что для фиксированных значений угла наклона рабочих органов смесителя, качество процесса смешивания улучшается с увеличением частоты вращения шнеков и продолжительности перемешивания

Из графиков (рисунок 8 а, б) установлено, что максимальное значение однородности смешивания наблюдается при частоте вращения шнеков смесителя п = 100 ПОмин"1 Наибольшее значение однородности смеси 95% достигается при угле наклона шнеков а = 8°

Зависимость однородности смеси от частоты вращения рабочих органов и угла наклона шнеков, при различном времени смешивания

На рисунке 9 (а, б, в) приведены зависимости однородности смеси от угла наклона при различных частотах вращения шнеков Однородность смешивания растет с увеличением частоты вращения шнеков, но наиболее сильно проявляется угол их наклона

Из графиков видно, что увеличение угла наклона влияет на однородность кормосмеси до определенной величины, которая соответствует значению а = 8°

Именно данное значение угла а способствует наиболее интенсивному и качественному смешиванию Дальнейшее увеличение угла наклона приводит к уменьшению однородности смеси

75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 Частота вращения, мин 1

а)

95 100 105 110 115 120 125 Частота вращения мин 1

б)

95 94 93 92

л

S 91

Е

3

Й- 90

у = -0 0 024X3 * 0 4565X * 71 279

t=8 MJÜt- 001 Эх2+ 0 3575X

t=10 y- o мин

t=6

OISx^C 3575x*

75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 Частота вращения, мин-1

В)

угол наклона шнеков а) а = 0°, б) а = 8°, в) а = 16° Рисунок 8 - Зависимость однородности смеси от частоты вращения шнеков и времени смешивания

f

у = ОС 893х2+ 1 536х + 85 943 --

п=100 МИН ^^ У 0 0513х2 * 1 0839х 84 557

I МИН^

/ У -0 0647х2 + 1 6232Х 79 729

п=75 МИН 1

10 12 14 16

Угол наклона, град

а)

у = -0 03 1 9х3 + 0 5946Х + 91 986

п=100 —■ » = -0 0201х2 + 0 3839х + 89 < 57

--

п=125 мин 1

У = -1 0469Х2 + 0625х + 84 9

/п=75 мин"1

0 2 4

10 12 14 16

Угол наклона град

б)

10 12 14 16

Угол наклона град

В)

время смешивания а) I = 6 мин, б) I = 8 мин, в) t = 10 мин Рисунок 9 — Зависимость однородности смеси от частоты вращения шнеков и угла наклона шнеков

При значениях а = 0° и 16° однородность уменьшается Это связано с тем, что шнеки, находясь в крайних положениях, при их вращении происходит сво-дообразование материала, ухудшающее качество кормосмеси

Максимальные значения однородности смешивания наблюдаются при частоте вращения шнеков 100 мин"1 и времени смешивания 8 минут

Можно сделать вывод, что в этот момент происходит уравновешивание двух противоположных по воздействию на смесь процессов - диффузионного смешивания и сегрегации После этого момента дальнейшее перемешивание компонентов смеси не имеет смысла, так как качество смеси останется постоянным

Зависимость энергоемкости процесса от частоты вращения рабочих органов и угла наклона шнеков, при различном времени смешивания

Согласно уравнению по определению энергетических показателей смесителя мощность расходуется на перемешивание компонентов, преодоление сил сопротивления в опорах и др , подъем кормового материала в бункере смесителя и сообщения ему кинетической энергии

Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что на величину мощности наибольшее влияние оказывает длительность смешивания, которая зависит от частоты вращения рабочего органа, кроме того большое влияние на мощностные характеристики оказывает угол наклона шнеков

Кроме того, производительность смесителя находится в зависимости от времени смешивания, частоты вращения шнеков, коэффициента заполнения рабочей камеры, плотности компонентов корма, объёма бункера смесителя

На рисунке 10 (а, б, в) представлены зависимости энергоемкости процесса приготовления кормосмеси от частоты вращения шнеков и угла наклона рабочих органов для фиксированных значений времени смешивания компонентов кормов I = 6, 8 и 10 мин

Для значений времени смешивания компонентов кормов от 6 до 8 минут и значений угла наклона рабочих органов от 0 до 8°, в диапазоне частоты вращения шнеков от 75 до 125 мин'1 наблюдается снижение энергоемкости процесса смешивания Это говорит о том, что с увеличением угла наклона, масса, движущаяся под действием нижнего шнека поднимается на меньшую высоту и это влияет на энергоемкость Из зависимостей (рисунок 10а, б, в) видно, что при угле наклона шнеков 8° наблюдается минимальное значение энергоемкости процесса смешивания

С дальнейшим увеличением угла наклона шнеков до максимальных значений (которое составляет 16°) на всем диапазоне времени смешивания значение энергоемкости вновь возрастает Это связано с тем, что при увеличением угла наклона, на шнеки сверху, давит масса корма, которая заполняет бункер и это приводит к дополнительным затратам энергии на процесс смешивания Анализ закономерностей показывает, что наиболее низкая энергоемкость процесса смешивания составляет 0,87 кВт ч/т

Зависимость энергоемкости процесса от угла наклона шнеков и времени смешивания, при различной частоте вращения рабочих органов

На рисунке 11 (а, б, в) представлены зависимости энергоемкости процесса смешивания от угла наклона шнеков и времени смешивания при фиксированных значениях частоты вращения шнеков п = 75, 100 и 125 мин"1

Угол наклона, град

а)

Угол наклона, град

б)

•1

064Х2 01 347х + 2 32

\

п=] 00

у = 0 0101 X2 0 1954

ч 11- 75 мин

= 0 0045х2 0 0765х + 1 4197

2,3 22 2 1 I- 2

к 19 « 1 8 ¿17 ¡16 | 1 5 | 14 Я 1 3 1 2

1 -09

Угол наклона град

В)

время смешивания а) 1 = 6 мин, б) 1 = 8 мин, в) I = 10 мин Рисунок 10 - Зависимость энергоемкости процесса приготовления смеси от частоты вращения шнеков и угла их наклона

Угол наклона, град

б)

Ё 17

t=6

-у = 00064Х2 0 1349х + 2 3281-

-у=00054хг 0 112х + 1 8623'

_J_!_

у = О 0055Х2 О 1172х + 2 1179—

10 12 14

Угол наклона град

В)

частота вращения шнеков а) п = 75 мин"1, б) п = 100 мин"1, в) п = 125 мин"1 Рисунок 11 - Зависимость энергоемкости процесса приготовления смеси от угла наклона шнеков и времени смешивания

Из зависимостей (рисунок 11) характерно, что при увеличении угла наклона шнеков от 0 до 8° в диапазоне частоты вращения шнеков от 75 до 125 мин"1 наблюдается снижение энергоемкости Это свидетельствует о том, что с увеличением угла наклона шнеков, масса корма, транспортируемая нижним шнеком, своевременно подхватывается верхними и распределяется по всему объему бункера Дальнейшее увеличение угла наклона приводит к увеличению энергоемкости

Из анализа зависимостей (рисунок 11 а, б, в) можно сделать вывод, что с увеличением времени смешивания происходит увеличение затрат энергии процесса

Зависимости потребляемой мощности на привод рабочих органов от угла наклона шнеков и частоты их вращения

Характер зависимости мощности на привод рабочих органов смесителя от угла наклона и частоты вращения шнеков показаны на рисунках 12-13

Потребляемая мощность привода существенно зависит от частоты вращения и угла наклона верхнего яруса шнеков Увеличение угла наклона шнеков а до 8° приводит к уменьшению мощности Дальнейшее увеличение угла наклона до максимальных значений приводит к повышению мощности При частотах вращения п = 90 100 мин"1 шнеков смесителя наблюдаем точку минимума 2,6 24 2,2 I 2

I

I 16

1 4 1 2 1

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Угол наклона град

Рисунок 12 - Зависимость потребляемой мощности на привод рабочих органов от угла наклона шнеков

26 2,5 24 23 2,2 21

£ 2

£ 16

1 5

Рисунок 13 - Зависимость потребляемой мощности на привод рабочих органов от частоты вращения шнеков

Анализ зависимостей мощности и энергоемкости процесса смешивания от частоты вращения шнеков, показывает, что мощность, затрачиваемая на смешивание, возрастает с увеличением частоты вращения, так и с увеличением угла наклона шнеков

Полученные зависимости позволяют выбрать мощность привода и провести сравнительную оценку работы смесителя с точки зрения энергоемкости

В заключение, анализируя полученные результаты по потребляемой мощности на привод рабочих органов смесителя, удельной энергоемкости и однородности смеси, отметим, что значения воздействующих факторов для каждого случая различные Однако с позиции эффективности разработки наиболее значимо повышение однородности кормосмеси В таком случае в качестве оптимальных конструктивных и технологических параметров целесообразно принимать значение угла наклона шнеков 8°, при частоте вращения рабочих органов 100 мин"1 и времени смешивания компонентов кормов 8 мин

В пятой главе приведены результаты производственных испытаний и расчет экономической эффективности предложенного раздатчика-смесителя Производственные испытания проводились с целью определения работоспособности предложенного раздатчика-смесителя периодического действия Результаты расчета экономической эффективности отражены в общих выводах

Общие выводы

1 Анализ литературных источников и практика показывают, что современные сельскохозяйственные предприятия (фермерские, крестьянские хозяйства), имеющие относительно небольшое количество голов скота и малую численность трудовых коллективов, нуждаются в недорогих, малогабаритных, неметаллоемких, малой мощности и высокого качества работы смесителей На основании этого была обоснована перспективная конструктивно-технологическая схема трехшнекового смесителя-раздатчика кормов

2 Теоретический анализ рабочего процесса исследуемого смесителя позволил

- получить математические выражения для расчета основных конструктивно-режимных параметров шнекового смесителя с наклонным рабочим органом,

- получить формулы для расчета угла наклона шнеков, энергоемкости процесса, производительности кормосмесителя

3 Экспериментальными исследованиями подтверждено влияние частоты вращения шнеков смесителя, угла наклона рабочих органов и времени смешивания на однородность получаемой смеси Оптимальные режимные параметры кормосмесителя имеют следующие значения

- частота вращения шнеков 100 мин"1,

- угол наклона шнеков 8°,

- время смешивания 8 минут

Данные режимные параметры кормосмесителя позволяют получить высококачественную смесь (до 95%) за время смешивания 1 = 8 мин

4 Наиболее рациональными конструктивными параметрами рабочих органов смесителя-раздатчика следует считать

- диаметр нижнего шнека Б = 540 560 мм, с! = 140 160 мм,

- диаметр верхних шнеков О = 440 500 мм, ё = 120 140 мм,

- шаг витков нижнего шнека Б = 280 300 мм,

- шаг витков верхних шнеков Б = 240 260 мм

5 Экспериментально установлено, увеличение частоты вращения шнеков смесителя благотворно влияет на качество смешивания кормов Однако при достижении частоты вращения больше 100 мин"1 наблюдается снижение интенсивности и качества смешивания Оптимальное время смешивания в этом случае составляет 8 минут Дальнейшее смешивание не имеет смысла, т к будет происходить увеличение затрат энергии без повышения качества смешивания Более того, может наступить момент уменьшения качества из-за преобладания явления сегрегации

6 Разработан ряд технических решений, которые были положены в основу создания макетного образца смесителя Результаты производственных испытаний показали его надежную работу, а также способность приготавливать многокомпонентные кормовые смеси, однородность которых находится в пределах зоотехнических требований

7 Результаты расчета экономической эффективности применения предложенного кормосмесителя в сравнении с кормосмесителем РИСП-10 показали

- прибыль от внедрения смесителя в расчёте на годовой объем работ составляет 58100 руб,

- срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - 0,29 года

Публикации

1 Астапов С Ю Раздатчик-смеситель для малых ферм Бюллетень научных работ Вып 9 Белгород -Изд-во БелГСХА, 2007 -с 91-95

2 Завражнов А И, Астапов С Ю Обоснование конструктивно-технологической схемы раздатчика-смесителя кормов Сборник научных трудов - Рязань РГСХА, 2005 -с 130-132

3 Завражнов А И , Астапов С Ю Влияние конструктивных параметров мобильного смесителя-раздатчика кормов на однородность смешивания Достижения науки и техники АПК - 2007, №6 - с 25-27

4 Завражнов А И , Астапов С Ю Снижение энергоемкости процесса смешивания кормов в шнековом смесителе-раздатчике Вестник Красноярского государственного аграрного университета Красноярск, 2007, №3 - с 205-209

Подписано в печать 10.09.07. формат 60x84/16 Печ.л. 1,0. Тираж 100. Заказ 5.

ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет» 393760, г. Мичуринск, ул. Интернациональная 101.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Астапов, Сергей Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Анализ состояния и развития мобильных кормопрнготовнтель-ных агрегатов для крупного рогатого скота

1.1 Особенности приготовления полнорационных кормов на малых фермах крупного рогатого скота

1.2 Зоотехнические требования, предъявляемые к технологии приготовления кормов

1.3 Классификация мобильных агрегатов для приготовления полнорационных кормов крупному рогатому скоту

1.4 Обзор и анализ мобильных смесителей-раздатчиков кормов

1.5 Обоснование комплекса машин и оборудования для приготовления и раздачи кормов

1.6 Направления теоретических исследований

1.7 Выводы по главе

1.8 Цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. Теоретическое обоснование конструктивных и режимных параметров смесителя-раздатчика

2.1 Обоснование конструктивной схемы смесителя-раздатчика

2.2 Определение производительности, конструктивных и кинематических параметров смесителя

2.3 Определение затрат мощности на перемешивание

2.3.1 Мощность, затрачиваемая на перемещение кормосмеси

2.3.2 Мощность, необходимая для преодоления трения о внутреннюю поверхность бункера

2.3.3 Мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения кормосмеси о винтовую поверхность

2.3.4 Суммарная мощность

2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3. Программа н методика экспериментальных исследований 70 3.1 Программа исследований

3.2 Выбор основных рационов кормления крупного рогатого скота

3.3 Оценка качества смешивания кормов

3.4 Определение производительности и потребляемой мощности процесса смешивания кормов

3.5 Характеристика материала для исследования, экспериментальной установки и приборов

3.6 Методика исследований, обработки и анализа научных данных

3.7 Методика оптимизации основных параметров смесителя-раздатчика кормов

ГЛАВА 4. Результаты и анализ экспериментальных исследований

4.1 Матрица планирования экспериментов и результаты исследований

4.2 Зависимость однородности смеси от влияния частоты вращения рабочих органов и временем смешивания, при различном угле наклона шнеков

4.3 Зависимость однородности смеси от частоты вращения рабочих органов и угла наклона шнеков, при различном времени смешивания

4.4 Зависимость однородности смеси от времени смешивания и угла наклона шнеков, при различной частоте вращения рабочих органов

4.5 Зависимость энергоемкости процесса от частоты вращения рабочих органов и угла наклона шнеков, при различном времени смешивания

4.6 Зависимость энергоемкости процесса от угла наклона шнеков и времени смешивания, при различной частоте вращения рабочих органов

4.7 Зависимости потребляемой мощности на привод рабочих органов от угла наклона шнеков и частоты их вращения

4.8 Выводы по главе

ГЛАВА 5. Производственная проверка смесителя-раздатчика, внедрение и экономическая оценка результатов исследований

5.1 Производственная проверка смесителя-раздатчика

5.2 Экономическая оценка результатов исследований 105 Общие выводы 116 Литература 118 Приложения

Введение 2007 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Астапов, Сергей Юрьевич

Актуальность. В реализации задачи восстановления и развития производства продукции животноводства особое место, несомненно, занимает кормление, в первую очередь полноценными кормовыми смесями.

Преимущество кормления животных кормосмесями доказано как учеными, так и практиками различных стран мира. Известно, что в хозяйствах, где животноводство обеспечивается сбалансированными кормосмесями, их расходуют на 10. 15% меньше, чем в среднем по стране, при этом происходит увеличение продуктивности животных на 10. 15% по сравнению со скармливанием этих же кормов в раздельном виде [3, 55, 92].

Правильное и рациональное кормление - залог повышения мясной и молочной продуктивности стада. Использование сбалансированных по питательной ценности кормовых смесей не только стимулирует процессы пищеварения у животных, но и позволяет сократить нежелательные потери корма, исключая возможность выборочного поедания отдельных его видов. Оптимальные рационы с большим процентом содержания грубых кормов позволяют снизить заболеваемость животных и максимально использовать генетический потенциал породы.

Одним из важнейших условий успешного развития животноводства является наличие высококачественных кормов и эффективное их использование при скармливании животным. Решение этой проблемы заключается не только в увеличении производства кормов, но и в возможно более полном использовании всей биологической части сельскохозяйственных культур на корм скоту, совершенствовании технологии заготовки и хранения кормов, повышении их поедаемости и усвояемости путем соответствующей обработки и приготовления сбалансированных кормосмесей. В течение многих лет, главное внимание уделялось внедрению механизации на фермах с высокой концентрацией скота (на 350 - 400 и более коров), фермы же с меньшим поголовьем считали неперспективными и для них почти не производили необходимый комплект машин. Однако малые фермы до сих пор составляют большинство. С развитием крестьянских (фермерских) хозяйств их количество будет увеличиваться [16, 85, 86].

Для повышения эффективности существующих небольших ферм коллективных и фермерских хозяйств разработана система мер по увеличению производства продукции животноводства, снижению трудовых и материальных затрат. В этой системе мер одно из ведущих мест занимает механизация трудоемких процессов, прежде всего по приготовлению и раздаче кормов. В то же время вышеуказанных машин и механизмов, достаточно эффективных и полностью удовлетворяющих зоотехническим требованиям, крайне недостаточно. Поэтому необходима разработка и внедрение таких технических средств.

На небольших и средних фермах, а также на фермах крестьянских хозяйств, где строительство кормоцехов нецелесообразно ни с технологической, ни с экономической точек зрения, а доставка готовых кормосмесей затруднена или невыгодна, следует применять универсальные мобильные средства по приготовлению и раздаче кормов.

Однако для использования раздатчиков-смесителей необходимо иметь и машины, осуществляющие погрузку, измельчение и смешивание кормов, а это дополнительные энергетические, материальные и трудовые затраты.

В технологических процессах по приготовлению кормовых смесей важную роль играет операция по смешиванию компонентов, результаты которой решающим образом сказываются на поедаемости и усвояемости кормов, а, следовательно, и на продуктивности животных. Эта операция является наиболее энергоемкой. Вместе с тем существующие смесители не обеспечивают требуемой однородности смеси.

Главный фактор повышения производительности труда и снижения трудоемкости получения продукции животноводства на малых фермах - создание комплектов технологического оборудования, исключающих ручной труд.

Тяжелое положение, сложившееся в кормопроизводстве, объясняется неудовлетворительным состоянием технической оснащенности: неукомплектованностью технологических комплексов машин, резким сокращением поставок техники и запасных частей к ней, неоправданно большими затратами ручного труда, энергоемкостью и металлоемкостью машин, которые уже давно устарели как морально так и физически.

Все это приводит к тому, что затраты труда на приготовление кормо-смесей по данным ряда авторов [5, 11, 47, 65] составляют 45.60% от общих затрат на производство единицы продукции, а стоимость готовых кормов доходит до 70% себестоимости животноводческой продукции.

В связи с этим идет постоянный научный поиск наиболее совершенных и эффективных технологических линий, способных выполнять качественно и производительно данные операции.

Для решения задачи приготовления полнорационных кормовых смесей для откорма крупного рогатого скота, на основе имеющегося в стране и за рубежом опыта производства оборудования для смешивания, также необходимо создание типоразмерного ряда смесительных установок с автоматизацией всех операций технологического процесса.

Цель работы. Повышение эффективности процесса смешивания кормов путем оптимизации конструкции шнекового рабочего органа и режимов работы кормоприготовительного агрегата для малых ферм.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях: ФГОУ ВПО Рязанская государственная с/х академия, 2005 г., ФГОУ ВПО Мичуринский ГАУ, 2004-2007 г., ФГОУ ВПО Белгородский ГАУ 2007 г.

Публикации. Материалы диссертации отражены в 4 печатных работах, в том числе 2 в центральной печати.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 130 страницах основного текста, содержит 40 рисунков, 9 таблиц, 9 фотографий. Библиографический список используемых литературных источников включает 124 наименование, из них 8 на иностранном языке. Приложения изложены на 8 страницах.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности смешивания в мобильном раздатчике-смесителе за счет совершенствования шнекового аппарата"

Общие выводы

1. Анализ литературных источников и практика показывают, что современные сельскохозяйственные предприятия (фермерские, крестьянские хозяйства), имеющие относительно небольшое количество голов скота и малую численность трудовых коллективов, нуждаются в недорогих, малогабаритных, неметаллоёмких, малой мощности и высокого качества работы смесителей. На основании этого была обоснована перспективная конструктивно-технологическая схема трехшнекового смесителя-раздатчика кормов.

2. Теоретический анализ рабочего процесса исследуемого смесителя позволил:

- получить математические выражения для расчёта основных конструктивно-режимных параметров шнекового смесителя с наклонным рабочим органом,

- получить формулы для расчёта угла наклона шнеков, энергоёмкости процесса, производительности кормосмесителя.

3. Экспериментальными исследованиями подтверждено влияние частоты вращения шнеков смесителя, угла наклона рабочих органов и времени смешивания на однородность получаемой смеси. Оптимальные режимные параметры кормосмесителя имеют следующие значения:

- частота вращения шнеков 100 мин*1,

- угол наклона шнеков 8°,

- время смешивания 8 минут.

Данные режимные параметры кормосмесителя позволяют получить высококачественную смесь (до 95%) за время смешивания 1 = 8 мин.

4. Наиболее рациональными конструктивными параметрами рабочих органов смесителя-раздатчика следует считать:

-диаметр нижнего шнека О = 540.560 мм, <1 = 140. 160 мм;

- диаметр верхних шнеков О = 440. .500 мм, с! = 120. .140 мм;

- шаг витков нижнего шнека Б = 280.300 мм;

- шаг витков верхних шнеков Б = 240.260 мм.

5. Экспериментально установлено, увеличение частоты вращения шнеков смесителя благотворно влияет на качество смешивания кормов. Однако при достижении частоты вращения больше 100 мин'1 наблюдается снижение интенсивности и качества смешивания. Оптимальное время смешивания в этом случае составляет 8 минут. Дальнейшее смешивание не имеет смысла, т.к. будет происходить увеличение затрат энергии без повышения качества смешивания. Более того, может наступить момент уменьшения качества из-за преобладания явления сегрегации.

6. Разработан ряд технических решений, которые были положены в основу создания макетного образца смесителя. Результаты производственных испытаний показали его надёжную работу, а также способность приготавливать многокомпонентные кормовые смеси, однородность которых находится в пределах зоотехнических требований.

7. Результаты расчёта экономической эффективности применения предложенного кормосмесителя в сравнении с кормосмесителем РИСП-10 показали:

- прибыль от внедрения смесителя в расчёте на годовой объем работ составляет - 58100 руб.,

- срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - 0,29 года.

Библиография Астапов, Сергей Юрьевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Аблаутов В.М. Исследование процесса смешивания кормов в барабанных смесителях на комплексах крупного рогатого скота. Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Саратов, 1977.-26 с.

2. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий// Программированное введение в планирование эксперимента. -М.: Наука, 1971.-283 с.

3. Александровский A.A. Исследование процесса смешивания и разработка аппаратуры для приготовления композиций, содержащих твердую фазу. Автореф. дис. д-ра техн. наук Александровского A.A. М.: 1976. - 24с.

4. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. Под ред. С.В.Мельникова. Агропромиздат, 1985. - 336 е., ил.

5. Ануфриев Б. Комплексное оборудование для производства комбикормов. Комбикорма. 2001. - №2. - с. 24-25.

6. Артюшин А. А. Системный подход к проектированию кормообеспе-чения молочных комплексов. Повышение эффективности промышленного животноводства: ВАСХНИЛ. М., 1985. - с. 78 - 87.

7. Астапов С.Ю. Раздатчик-смеситель для малых ферм. Бюллетень научных работ. Вып. 9. Белгород. Изд-во. БелГСХА, 2007. - с. 91-95.

8. Белов В.П., Поляков А.И., Салихов В.И., Самуйлов Г.Т. Результаты исследования спирально-винтового транспортера для кормовых компонентов. Сборник научных трудов, вып.51. Ленинград, 1987, с. 48-52.

9. Богданов Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1981.

10. Ю.Болыиая Советская Энциклопедия. Гл. ред.: А.М.Прохоров. Изд. 3-е. Т.1. -М., «Советская Энциклопедия», 1969. 608 с.

11. Боярский Л.Г. Научные достижения в кормопроизводстве и технологии приготовления кормов. Сб. научн. тр. ВНИИ животноводства. 1989. -№52.-с. 103-111.

12. Булавин С.А., Воронцов И.И. Мобильный кормоприготовительный агрегат для малых ферм. Техника в сельском хозяйстве. 1991, №3, с. 31 40.

13. Булавин С.А., Ужик В.Ф., Воронцов И.И. Мобильный кормоприготовительный агрегат для малых ферм. Механизация и электрофикация сельского хозяйства. 1989. №1. с. 31-32.

14. М.Вагин Б.И., Жевлаков П.К., Павлов Ю.В. Механизация раздачи кормов на молочных фермах. Ленинградское отделение общества «Знание» РСФСР, Л., 1966.

15. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1967. - 160 с.

16. Воронцов И.И. Кормоцех для малых ферм. Сельские зори. 1990. -№1. -с.60.

17. П.Воронцов И.И. Исследование и обоснование конструктивных и режимных параметров мобильного кормоприготовительного агрегата для малых ферм. Дис. на соиск. уч. ст. к.т.н: 05.20.01. Воронцов И.И. Мичуринск. 1992.- 153 с.

18. Воронцов И.И. Совершенствование средств механизации приготовления и раздачи кормосмесей на фермах крупного рогатого скота. Дис. на соиск. уч. ст. д.т.н: 05.20.01. Воронцов И.И. Белгород. 1997. - 532 с.

19. Гейфман В.П., Дашко В.И., Кукта Г.М. Экспериментальные исследования двухвального ленточно-спирального смесителя кормов непрерывного действия. Механизация и электрификация сельского хозяйства, Киев, 1984, вып. 60, с. 61 -63.

20. Голиков В.А. Влияние некоторых параметров на равномерность подачи сено-соломистых материалов. Вест. с.-х. науки (Алма-Ата), 1966, №8, с. 81-84.

21. Горобец Г.К., Ильяшенко В.И., ПокидовВ.П. Смеситель кормов.

22. Григорьев А.М. Винтовые конвейеры. М.: Машиностроение. 1972, с. 184.

23. Груздев И.Э., Мирзоев Р.Г., Янков В.И. Теория шнековых устройств.: Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1978, 144 с.

24. Дорофеев Н.С. Кормоцехи Центрального Черноземья. Воронеж. Центрально-Черноземное книжное издательство. 1986.

25. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов вычислений). 5 изд., доп. и перераб. - М.: Аг-ропромиздат, 1985,-351 е., ил.

26. Дмитриев A.M., Михасенок E.H., Селезнев А.Д. Оптимизация процесса смешиванеия кормовых материалов лопастным смесителем непрерывного действия. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1975, №18, с. 189-212.

27. Егорченков М.И., Шамов Н.Г. Кормоцехи животноводческих ферм. М.: Колос, 1983. - 175 е., ил.29.3авалишин Ф.С., Манцев М.Г. Методы исследований по механизации сельского хозяйства. -М.: Колос, 1982, 231с.

28. Коба В.Г., Брагинец Н.В., Мурсусидзе Д.Н. Некрашевич В.Ф. Механизация и технология производства продукции животноводства. М.; Колос, 1999.-528 с.

29. Коба В.Г. Машины для раздачи кормов (теория и расчет). Саратов, 1974.- 138 с.

30. Коба В.Г. Совершенствовать рабочие процессы кормораздающих машин. Степные просторы, 1976, №1, с. 40 - 43.

31. Коба В.Г. Совершенствовать работы кормораздаточных машин. Вестник сел. хозяйственной науки, 1976, J1II, с. 105 111.

32. Кононов Б.В., Шпагин Н.Г. Смеситель кормов. Техника в сельском хозяйстве, 1980, №4, с. 61.

33. Кононов Б.В., Шпагин Н.Г. Теоретическое обоснование процесса смешивания кормов в барабанном смесителе. Сборник научных работ. Саратовский СХИ, вып. 123, с. 35 -39.

34. Кононов Б.В., Аблаутов В.М., Овчинников A.A. Методика расчета цилиндрического смесителя (кормов). Сборник научных работ. Саратовский СХИ, 1977(1978), вып. 103, с.27-33.

35. Конопелькин А.Ф., Вороневский С.И. Механизация кормления крупного рогатого скота. М.: Агропромиздат, 1985. - 239 с.

36. Корма. Справочная книга. Под редакцией: М.А. Смурыгина. М.: Колос, 1977.

37. Короткевич В.А., Кулешов Н.И. Производительность смесителей кормов периодического действия. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1976, №10, с. 21 -22.

38. Коротчиков П.Х. Создание техники для приготовления кормов. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - №3. - с. 3-5.

39. Кропп Л.И. Листов П.Н., Митрянин П., Механизация и электрификация работ на животноводческих фермах. М.: Московский рабочий, 1958.

40. Кукта Г.М. Технология переработки и приготовления кормов. М.: Колос, 1978.-240 с.

41. Кукта Г.М. Технологические и технические основы механизированных процессов приготовления кормов в условиях интенсификации животноводства: Дис. доктора техн. наук: 05.20.01. Киев, 1978. - 284 с.

42. Кукта Г.М., Гейфман В.П., Дашко В.И., Лысак В.К. Универсальный смеситель кормов. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1985, №9, с. 43-45.

43. Леонтьев П.И. и др. Технологическое оборудование кормоцехов. П.И. Леонтьев, В.И.Земсков, В.М.Потемкин. М.: Колос, 1984. - 157 е., ил.

44. Лобановский Г.А. Кормоцех на фермах. М.: Колос. 1987. - 331 с.

45. Лысак В.К., Гейфман В.П. Битерно-винтовой смеситель. Механизация сельского хозяйства, 1986, №3, с. 24 25.

46. Макаров Ю.И. Аппараты для смешивания сыпучих материалов. -М.: Машиностроение. 1973. 215 с.

47. Максименко В.А. Об энергетике процесса смешивания кормов раздатчиком-смесителем с горизонтально-шнековым и рабочим органом. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства, 1978, вып. 31, с. 48-52.

48. Максименко В.И., Макаров Ю.И. Критерий оптимизации барабанных смесителей. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1978, N8, с. 18-20.

49. Максименко В.А., Скуратов H.A. Об оценке смесителей с помощью дисперсии времени пребывания частиц смешиваемых материалов в характерных зонах смесителя. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства, 1978, вып. 31, с. 37 47.

50. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях процессов- JL: Колос, 1980. 168 с.

51. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. М.: Колос, 1978. - 560 с.

52. Механизация животноводческих ферм М.: Колос, 1969. - 440 е., ил - Пред. загл. авт. С.В.Мельников, П.В.Андреев, В.Ф. Базенков и др.

53. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971.

54. Морозов Н.И. Экономическая эффективность комплексной механизации животноводства. М.: Россельхозиздат. 1986. - 224 с.

55. Мухин В.А. Механизация приготовления кормов. Уч. пособие. -Саратов, 1994.- 183 с.

56. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. - 307 с.

57. Передня В.И., Каптур З.Ф., Антонюк B.C. и др. Механизация животноводческих ферм и комплексов. Минск: Ураджай, 1977. - 176 с.

58. Приготовление и раздача кормов с использованием раздатчиков-смесителей на фермах и комплексах КРС. М.С. Рунчев, М.А.Тищенко, J1.E. Каупуш, A.B. Анаспакс, В.Ю. Лидтке. Рекомендации. Зерноград: ВНИП-ТИМЭСХ, 1985.-47 с.

59. Раздатчик-смеситель кормов прицепной РСП-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Паспорт. 1986. Типография издательства «Южный Урал».

60. Резник Е.И. Кормоцехи на фермах. М.: Россельхозиздат. 1980.181 с.

61. Резник Е.И., Алябьев Е.В. Механизация приготовления кормов на животноводческих фермах и комплексах. Обзорн. информ. М., 1983.

62. Резник Е.И. Малым фермам современную кормоприготовитель-ную технику. Тракторы и сельхозмашины. - 1986. №8. с. 31-37.

63. Резник Е.И., Рыжов С.В. Развитие зарубежной техники для заготовки, приготовления и раздачи кормов. Тракторы и сельхозмашины. 1987. №1. с. 52-58.

64. Рекомендации по применению раздатчиков-смесителей кормов на фермах и комплексах КРС. Рунчев М.С., Коваленко В.П., Тищенко М.А.,

65. Максименко В.А., Филатов С.К., Ткаченко Д.С., Колесников М.А. Зерноград, 1984,36 с., ил.

66. Рунчев М.С. и др. Рекомендации по техническому обслуживанию раздатчиков-смесителей кормов РСП-10 и АРС-10. Всесоюзный н.-и. и технол. ин-т животноводческих и птицеводческих ферм. Минск, 1985.-39 е., ил.

67. Рязанцев В.П. Механизация приготовления и раздачи кормов на малых фермах. Зоотехния. 1991. - №2. - с. 62-65.

68. Рязанцев В.П. Развитие средств малой механизации в сельском хозяйстве. Обзорн. информ. ВНИИТЭИагропром.-М.: 1990.

69. Сборник научных работ. Механизация животноводческих комплексов и ферм, вып. 123. Саратов, 1978.

70. Справочник по кормопроизводству. М.А. Смурыгин, В.Г. Иглови-ков, В.А. Ташилин и др.: Под ред. М.А. Смурыгина. -2-е изд., перераб. и доп.-М.: Агропромиздат, 1985. 413 е., ил.

71. Стояновский C.B., Столярчук А.З. Как правильно кормить коров. Животноводство, №8,1987, с. 26-29.

72. Суркин Н.П. Смеситель комбикормов лопастного типа с вращающимся корпусом. В кн.: Наука - производству, Челябинск, 1975, с. 34 -36.

73. Суторохин В.Н., Ревенко И.И., Сигал Е.Я. Аналитическое исследование условий перемещения кормов в двухвальном шнековом смесителе. Научные труды УСХА (Укр. с.-х. акад.), 1978, вып. 212, с.26-29.

74. Сыроватка В.И. Новое в механизации приготовления кормов. М.: Машиностроение, 1980. - 134 с.

75. Терентьев H.A. Обоснование параметров шнека для транспортирования длинностебельных кормов. Сборник научных трудов, вып. 51, Ленинград, 1987, с. 79-85.

76. Тищенко М.А. Раздатчик-смеситель кормов. Сельское хозяйство России, 1984, №12, с. 29-31.

77. Тищенко М.А., Максименко В.А. К обоснованию рациональной схемы технологического процесса смешивания и раздачи кормов на крупных откормочных площадках КРС. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства, 1976, вып. 22, с. 139-143.

78. Тищенко М.А., Филатов С.К. Результаты исследований раздатчиков-смесителей с принудительно гравитационным смешиванием кормов. В кн.: Проблемы комплексной механизации производства, приготовления кормов и раздачи. Зерноград, 1984, с. 130-135.

79. Уланов И.А., Бочаров Е.Г. Теоретическое описание рабочего процесса навесного смесителя кормов с битерным рабочим органом. Эксплуатация машин в полеводстве. Саратов. 1985. с. - 75-79.

80. Филатов С.К. Исследование энергетики смешивания кормов в че-тырехшнековом раздатчике-смесителе. В кн.: Совершенствование средств механизации и методов их использования в полеводстве. Зерноград, 1982, с. 120-126.

81. Фурса И.И., Губко И.М. Экспериментальные исследования кон-вейерно-битерного смесителя с штифтовым сводом. Механизация и электрификация сельского хозяйства. Киев, 1983, вып. 57, с.44 51. Приготовление кормов на молочных фермах.

82. Фурса И.И., Губко И.М. Результаты производственной проверки работы смесителя барабанного типа на фермах крупного рогатого скота. Механизация и электрификация сельского хозяйства, Киев, 1982, вып. 54, с. 17 -23.

83. Хине Ч. Основные принципы планирования эксперимента. М.: Мир, 1967.-206 с.

84. Хлебников Н.К., Непеин М.А. Оценка работы смесителя С—12 при подготовке кормосмесителей для крупного рогатого скота. Науч. техн. бюл. (Сиб. н.-и. и проектно-технол. ин-т жив-ва, 1978, вып. 26, с. 17 20.

85. Хлыстунов В.Ф. Обоснование числа рабочих органов порционных циркуляционных смесителей кормов. В кн.: Проблемы комплексной механизации животноводства. Зерноград, 1983, с. 24 31.

86. Хлыстунов В.Ф. Обоснование типоразмерного ряда четырехшне-ковых порционных циркуляционных смесителей кормов для свиней. В кн.: Проблемы комплексной механизации животноводства. Зерноград, 1983, с. 50 -58.

87. Цой Ю.А. Механизация малых и семейных ферм: Обзор, информ. Ю.А. Цой, Е.Б. Билибин, И.А. Клименов. М.: Информагротех, 1991. - с.3 -10.

88. Черкун В.Я. Анализ направлений совершенствования техники для приготовления кормов на животноводческих фермах. Научно-технический бюллетень. Вып. 25. - Запорожье: ЦНИПТИМЭЖ. - 1996.

89. Шмат К.И., Карманов В.В. Геометрические параметры регулируемого составного шнека установки тепловой обработки фуражного зерна. Сборник научных трудов. Одесса, 1988, с. 71 79.

90. Шпагин Н.Г. Влияние физико-механических свойств кормов на основе показателей работы барабанного кормосмесителя. В кн.: Вопросы механизации, технологии и строительства в скотоводстве. Подольск, 1979, с.24 -30.

91. Шпагин Н.Г. Исследование процесса приготовления кормовых смесей КРС в барабанных смесителях непрерывного действия. Автореф. дис. канд. с.-х. наук, Саратов, 1981. -24 с.

92. ПЗ.Штельмах Л.И. Исследование кинетики процесса смешивания в кормосмесителях принудительного действия. Науч. тр. УСХА. Укр. с-х. акад. 1977, вып. 195, с. 127- 132.

93. Штельмах Л.И. Исследование рабочего процесса лопастных смесителей. Науч. труды УСХА (Укр. с.-х. акад.), вып. 162, с. 119-126.

94. Яковенко В.К. Производительность двухвальных смесителей непрерывного действия. Сборник научных работ. Примор. СХИ, 1979, вып. 51, с.З -10.

95. Пб.Яковенко В.К. Исследование смешивания полнорационных кор-мосмесей для последовательного гранулирования. Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.: 1979. - 14 с.

96. Dornheim F. Durchlaufmischer GM für die Herstellung von Futtermischungen mit Anteilen von Stroh und anderen. Gro 7b 0 futterstoffen. -Agrartechnik, 1980, Jg. 30, H.4, S. 157-159.

97. Fehlaner M., Fuchs H. und Kleinmisher zur Herstellung von Versuchsmischungen. Agrartechnik (Berlin), 1986, Jg.36, H.5, S.232-233.

98. Koallick M. Moglbchkeiten und Grenzen mobiler Verfahren der Futterverteilung in der Rinderproduktion. Agrartechnik, Jg.29, H.7, S.288-291.

99. Kruger I. Untersuchungsergebnise beim Dosieren von zwei Komponenten mit Schnecken.- Agrartechnik, 1980, Jg.30, H.4, S. 159-161.

100. Liepe M. Paddelwellenmischer des einfache Mechanisierungsmittel zum kontinnierlichen Mischen. Agrartechnik (Berlin), 1986, Jg.36, H.7, S.323 -325.

101. Lickert J., Fehlauer M. Einsatzgranzen des Futtermischeers F 926. -Agrartechnik, 1983, Jg.33, H.7, S.302-304.

102. Weber M. Optimierung der Anzahl der Gro 7b 0 futterdosierer in Milchproduktionsaulagen. Agrartechnik (Berlin), 1987, Jg.37, H.2, S.53 54.

103. Zentrale Prufstelle für Landtechnik Potsdam-Berlin-Prufberichte. -Agrartechnik, 1983, Jg.33, H.12, S.3.