автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности технических средств приготовления кормов в животноводстве на основе расширения технологических возможностей измельчителей

На правах рукописи

ЗИГАНШИН БУЛАТ ГУСМАНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ НА ОСНОВЕ РАСШИРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ

Специальность 05.20.01 -технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань - 2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Казанская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре электрификации и механизации животноводства

Официальные оппоненты: - заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Алешкин Владимир Романович;

- заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Некрашевич Владимир Федорович;

- доктор технических наук, профессор Артемьев Владимир Григорьевич.

Ведущая организация: - ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится_декабря 2004 года в 10 часов 00 минут на заседании диссертационного совета ДМ 220.035.02 при ФГОУ ВПО «Казанская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 420011, г. Казань, Учебный городок КГСХА, УЛК ФМСХ, ауд.213

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГСХА (УЛК ФМСХ, читальный зал)

Автореферат разослан_ноября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

А.Г. Мудров

$Л-<ЪН б ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из наиболее актуальных проблем современного аграрного производства является обеспечение населения в достаточном количестве качественными продуктами животноводства. Развитие животноводства, в свою очередь, напрямую связано с созданием прочной кормовой базы. Качество кормов, степень их сбалансированности оказывают значительное влияние на продуктивность животных, на качество получаемой продукции, а также на здоровье самих животных. Известно, что питательные вещества активно усваиваются животными в измельченном виде, так как в измельченных кормах увеличивается активная поверхность частиц. Это способствует ускорению процесса пищеварения и усвояемости питательных веществ.

Измельчение является одним из наиболее важных технологических процессов в кормоприготовлении, требующих значительных энергозатрат. В настоящее время для измельчения фуражного зерна широко используются решетные молотковые дробилки, в которых для регулирования размеров измельченного зерна применяют сменные решета с различными диаметрами отверстий. Однако использование таких дробилок затруднено, а подчас и невозможно, при измельчении концентрированных кормов повышенной влажности (более 17%), а также початков кукурузы. При этом происходит забивание решета, что приводит к снижению производительности машины, увеличению затрат энергии. Использование решет ведет также и к переизмельчению материала, что существенно увеличивает затраты энергии и снижает качество продукции.

На сегодняшний день еще недостаточно решены вопросы механизации измельчения корнеклубнеплодов. Ряд машин и агрегатов имеют низкую пропускную способность и при этом рабочий процесс измельчения сопровождается значительным выделением сока корнеплодов. В целом актуальной остается проблема повышения качества измельчения. Особенно это важно при использовании силосованных кормов из зерно-стержневой массы кукурузы, так как зерно кукурузы имеет твердую оболочку и если ее не разрушить, то зерно «транзитом» проходит через желудочно-кишечный тракт животного, это приводит к перерасходу кормов и низкой эффективности вложенных средств.

Существуют нерешенные вопросы и в механизации разгрузки сенаж-ных и силосных траншей, в приготовлении комбикормов в условиях фермерских хозяйств.

Таким образом, создание измельчителей с широкими технологическими возможностями является актуальной проблемой механизации животноводства. Перспективные технические средства должны удовлетворять требованиям прогрессивных, энергосберегающих технологий приготовления кормов с учетом различных форм хозяйствования и организации труда.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I

кмвдиотекА I

Научные исследования выполнялись в соответствии с планом научно-исследовательских, работ Казанской ГСХА «Расширение технологических возможностей измельчителей кормов и повышение эффективности процесса измельчения» (Гос.№ 01.2.00 106680); планами МСХ и П РТ в соответствии с НТП «Механизация», а также в соответствии с Программой развития приоритетных направлений науки в РТ на 2001-2005 годы (направление «Эффективность агропромышленного производства»), тема «Энергосберегающие технологии и технические средства измельчения кормов», с координационной программой по проблеме «Разработать системы технологизации и инженерно-технического обеспечения агропромышленного производства как основы стабилизации АПК субъектов Российской Федерации СевероКавказского, Приволжского и Уральского федеральных округов на 2001-2005 гг.».

. Объект исследований. Технологический процесс измельчения кормов.

Предметом исследований являются новые технические средства механизации: универсальный измельчитель кормов, измельчитель корнеклубнеплодов, безрешетная молотковая дробилка, малогабаритный комбикормовый агрегат, универсальный погрузчик-измельчитель силосованных кормов.

Цель работы - разработка теоретических основ процесса дробления в безрешетных молотковых дробилках и научно обоснованного принципа создания многоцелевых технических средств, обеспечивающих расширение технологических возможностей и снижение затрат энергии на приготовление кормов в животноводстве.

Задачи исследований. Достижение поставленной цели возможно при решении следующих задач:

1. Разработать теоретические предпосылки, описывающие процесс измельчения в безрешетных молотковых дробилках кормов.

2. Разработать математические модели рабочего процесса измельчения в безрешетных молотковых дробилках кормов.

3. Исследовать закономерности изменения основных показателей работы безрешетных молотковых дробилок в зависимости от факторов, влияющих на процесс дробления.

4. Обосновать конструктивные параметры внутренней поверхности рабочей камеры безрешетной молотковой дробилки вертикального типа.

5. Провести лабораторные и производственные испытания разработанных новых средств механизации измельчения кормов для экспериментального подтверждения достоверности теоретических предпосылок.

6. Разработать конструкторскую документацию, изготовить и испытать в производственных условиях комплекс машин для приготовления кормов: безрешетную молотковую дробилку концентрированных кормов, измельчитель корнеклубнеплодов, малогабаритный комбикормовый агрегат, универсальный измельчитель кормов, универсальный погрузчик кормов.

7. Внедрить основные результаты научных исследований в агропромышленное производство и провести технико-экономическую и энергетиче-

скую оценку новых разработанных технических средств приготовления кормов в животноводстве.

Научная новизна состоит:

- в закономерностях основных показателей работы безрешетных молотковых дробилок от факторов, влияющих на качество и энергоемкость процесса;

- в новых уравнениях кинетики процесса дробления в безрешетной молотковой дробилке;

- в математических моделях рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки кормов;

- в рациональных конструктивно-технологических схемах измельчителей и дробилок концентрированных кормов, позволяющих интенсифицировать рабочий процесс за счет повышения эффективности воздействия рабочих органов на материал, новых конструкций рабочих органов, оптимизации конструктивных параметров и технологического процесса. (Патенты РФ №№ 2119821,2120726,2131776,2137350,2236297)

Положения, выносимые на защиту.

1. Теоретические предпосылки, описывающие процесс дробления в безрешетных молотковых дробилках кормов.

2. Математические модели процесса измельчения в безрешетных молотковых дробилках кормов.

3. Закономерности изменения основных показателей работы безрешет-( ных молотковых дробилок в зависимости от факторов, влияющих на процесс дробления.

4. Технические решения, обеспечивающие надежное регулирование модуля помола в безрешетных дробилках.

5. Новые технические средства измельчения кормов, обладающие высокими технико-экономическими показателями.

6. Конструктивно-технологические схемы и основные параметры перспективных измельчителей кормов, погрузчика-измельчителя силосованных кормов, агрегата для приготовления комбикормов.

7. Результаты лабораторно-производственных исследований и производственных испытаний разработанных машин и их технико-экономическая эффективность.

Практическая ценность.

Предложенные измельчители обеспечивают снижение энергозатрат при высокой пропускной способности, а также имеют широкий диапазон измельчения продуктов растениеводства с высоким качеством измельченного материала.

Реализация результатов исследований.

Результаты исследований и практические рекомендации внедрены в хозяйствах агропромышленного комплекса Республики Татарстан. Малогабаритный комбикормовый агрегат АКМ-8 и безрешетная молотковая дробилка внедрены в Учхозе Казанской ГСХА, безрешетная молотковая дробил-

ка также внедрена в НПО «Медикосервис», универсальный погрузчик сенажа и силоса УП-3 в подсобном хозяйстве ПО «Оргсинтез» и ОПХ «Столбищен-ское» Лаишевского района РТ, универсальный измельчитель кормов в кормоцехе ОПХ «Столбищенское» Лаишевского района РТ. Конструкторские документации на универсальный измельчитель кормов, безрешетную дробилку, погрузчик сенажа и силоса переданы в производство в ОАО «Завод нестандартного оборудования». Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс Казанской, Вятской, Ульяновской, Ижевской, Чувашской ГСХА. Комплекты технической документации заложены в фонд Татарского ЦНТИ и разосланы по заявкам хозяйств республики Татарстан и России.

Апробация работы. Основные результаты и материалы диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях Казанской ГСХА (1991...2004 гг.); на Республиканской научно-практической конференции «Механизация сельского хозяйства» (Казань, АН Республики Татарстан, 1999 г.); на Международной научно-практической конференции, посвященной 10-летию Независимости Республики Казахстан (Астана, 2001 г.); на юбилейной Международной конференции "Проблема механизации сельского хозяйства"(Казань, 2002 г.),на II и III Международных научно-практических конференциях «Автомобиль и техносфера» (Казань, 2001 г., 2003 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Агроэколо-гические проблемы сельскохозяйственного производства в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем» (Казань, 2002 г.); на XI Международном симпозиуме по машинному доению сельскохозяйственных животных, первичной обработке и переработке молока (Казань, 2002 г.); на III Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (Москва, 2003 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Наука и инновационные технологии для регионального развития» (Пенза, 2003 г.); на IV Международном симпозиуме «Ре-сурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования» (Казань, 2003 г.); на научных конференциях Ижевской ГСХА (Ижевск, 1997 г., 2002 г., 2004 г.); Чувашской ГСХА (Чебоксары, 2001 г.); Вятской ГСХА (Киров, 2002 г.); на научно-технических советах МСХ и П РТ (Казань, 1991...1994 гг., 2001...2003 гг.); на научно-техническом совете отделения сельскохозяйственных наук АН Республики Татарстан (Казань, 2002...2004 гг.). Отдельные разработки демонстрировались на ВЦ «ВИКО» (Казань, 1995г., 2001...2004 гг.), на Российской агропромышленной выставке (Москва, 2001,2003 г.). Разработки, выполненные под непосредственным руководством и с участием автора, удостоены грантов АН РТ из фонда НИОКР (2002, 2003, 2004 гг.), отмечены Бронзовыми медалями Российской агропромышленной выставки (ВВЦ, Москва, 2001г., 2003г.).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в монографии объемом 11,75 пл. и в 53 научных статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести разделов и общих выводов по работе. Общий объем 304 страницы, в том числе 223 страницы основного текста. В состав диссертации включены 21 таблица, 64 иллюстрации. Список литературы включает 230 наименования. Приложение составляет 81 страницу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит краткое изложение состояния исследуемой проблемы, ее актуальность, сущность и народнохозяйственное значение выполненной работы, цель, новизну и основные положения, выносимые на защиту.

Диссертационная работа выполнена автором самостоятельно. Научные исследования проводились лично автором, при его непосредственном участии и научном руководстве в соответствии с планами научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Казанская государственная сельскохозяйственная академия». Решение отдельных частных задач по теме диссертации выполнено автором совместно с профессорами Волковым И.Е., Берим Г.О., доцентами Фроловым В.Ф., Архиповым СМ., Матяшиным А.В.

В первом разделе «Состояние проблемы и направления повышения эффективности процесса измельчения кормов. Цель и задачи исследований» на основании анализа научных работ, посвященных исследованию процесса приготовления кормов, и производственного опыта по исследуемой проблеме рассмотрены технологии и технические средства механизации измельчения концентрированных кормов и корнеклубнеплодов, приготовления комбикормов, измельчения и погрузки силосованных кормов, дано обоснование основных направлений исследований по повышению эффективности механизированных процессов.

Научной основой работ в области механизации приготовления кормов являются труды В.П. Горячкина, ВА. Желиговского, М.М. Гернета, И.В. Макарова, СВ. Мельникова, С.Д. Хусида, получившие дальнейшее развитие в исследованиях В.Р. Алешкина, В.Г.Артемьева, А.А.Артюшина, Б.И. Вагина, А.В. Галкина, ВА. Голикова, В.А. Денисова, П.В. Зайцева, ВА Елисеева, А.И. Завражнова, И.Ф. Игнатьевского, Л.П. Карташова, Г.М. Кукты, В.Ф. Не-крашевича, И.И. Ревенко, Н.Е.Резника, В.И. Сыроватки и многих других ученых и исследователей.

Большой вклад в развитие исследований теории дробления и создания молотковых дробилок внесли Н.Ф.Баранов, И.Е.Волков, П.М.Рощин, Х.А.Рахматуллин, В.Г. Мохнаткин, Ф.Г. Плохое, В.А.Сысуев и многие другие.

Исследования энергоемкости процесса дробления проводили Ф. Бонд, ВЛ.Кирпичев, Ф.Кик, П.А. Ребиндер, П. Риттингер, Р.А.Родин, А.К. Рундк-вист, С.В.Мельников и другие.

Изучением воздушного режима в рабочей камере дробилки занимались М.Е. Гиршин, Н.Ф. Игнатьевский, A.M. Карнов, Ф.С.Кирпичников, Н.П.Сычугов и другие.

Анализ основных научных исследований в области кормоприготовле-ния позволяет сделать вывод о том, что вопросы, связанные с разработкой энергосберегающих, высокоэффективных измельчителей, являются актуальными и на современном этапе развития сельскохозяйственного производства.

Технологические схемы измельчителей кормов сегодня должны развиваться в направлении снижения энергозатрат, улучшения качества, расширения технологических возможностей.

В настоящее время наметились две основные тенденции в разработке и создании измельчителей кормов:

- совершенствование рабочих органов и рабочего процесса существующих измельчителей в сторону уменьшения энергопотребления и улучшения качества получаемого продукта на основе классических технологий

' приготовления кормов;

- создание новых машин, с новыми рабочими органами, на основе перспективных энергосберегающих технологий в кормоприготовлении.

Таким образом, становится очевидной необходимость разработки и создания новых технических средств измельчения кормов с широкими технологическими возможностями на основе энергосберегающих технологий приготовления кормов в животноводстве. На основании проведенного анализа сформулированы задачи исследований (см. стр.4).

Во втором разделе «Теоретическое обоснование процессов и средств механизации измельчения кормов» проведен анализ рабочего процесса молотковых дробилок, разработаны теоретические положения расчета и проектирования безрешетных молотковых дробилок и измельчителей, созданных на их основе. При этом исходили из того, что рабочий процесс безрешетных молотковых дробилок носит стохастический характер, соответствующий марковскому случайному процессу «гибели и размножения».

Конечной задачей теоретических исследований является установление закономерностей протекания процессов измельчения, разработка математических моделей и расчет на этой основе конструктивных элементов измельчителей, обеспечивающих при заданной степени измельчения наивысшую пропускную способность с наименьшими энергетическими затратами.

При рассмотрении теоретических вопросов разработки безрешетных дробилок учитывалось, что в конце процесса измельчения размеры частиц материала варьируются в широких пределах: от крупных частиц до частиц, размер которых значительно меньше среднего. Это обстоятельство оказывает существенное влияние на формулы, по которым производится расчет энергозатрат, производительности, степени измельчения, поскольку последние получены, как правило, в предположении об одинаковом размере частиц конечного продукта.

Основное уравнение, используемое в статистической теории, применительно к молотковым дробилкам, выведено на основе марковских случайных процессов и имеет вид:

= О)

где Рп({) - вероятность того, что через время / от начала дробления имеется п частиц дробимого материала; ¡„ - коэффициент, характеризующий процесс дробления.

Совокупность уравнений вида (1) для различных п дает нам систему обыкновенных дифференциальных уравнений 1-го порядка для определения Рц(0- Дальнейший ход решения зависит от выбора коэффициентов 1„. Как правило, считается, что: ¡я=П1г (2)

где г - интенсивность процесса дробления.

В общем виде: = ' (3)

где 1аа,3 - константы процесса дробления, характеризующие интенсивность воздействия рабочих органов на материал.

С учетом зависимости (3) система уравнений (1), описывающих процесс дробления, записывается в следующем виде:

Среднее число частиц в момент времени определяются математическим ожиданием:

Умножая уравнения системы (4) на ли суммируя, получим:

у «¿Р. ___']

Я Л

После преобразований получаем:

-=-Уп2Р„+-Ь-Уп(п-1)Р„, (<\

(5 + 1)" £>, " (8 + 1)°% {5)

Ш(0

-М(0.

(6)

Л (3+1)

Разделяя переменные и интегрируя, а также учитывая, что степень измельчения ¿О^щщ иМ(0) = I, получаем:

Расчеты, проведенные на ЭВМ, позволяют по экспериментальным данным определять параметры ю, д, а, раскрывающие технологические возможности безрешетной молотковой дробилки. Эти параметры позволяют оптимизировать энергетические затраты на дробление. Степень измельчения зависит от времени нелинейно (рисунок 1), достигая насыщения с ростом времени дробления. Для понижения энергозатрат параметры конструкции безрешетной дробилки должны быть подобраны таким образом, чтобы необходимая степень измельчения достигалась при достаточно малом времени дробления где - номинальное время дробления, при котором достигается максимальная для данных условий степень измельчения Хтах.

Теоретическое значение максимальной степени измельчения определяется по формуле:

где (1,,, (1„ - соответственно «начальные» и «конечные» средние линейные размеры; т„ , ттт - соответственно «начальная» и «минимальная» масса частицы, - окружная скорость молотков, - энергия, необходимая

для распада частицы, определяемая прочностными характеристиками измельчаемого материала.

Очевидно, что для увеличения максимального значения степени измельчения необходимо увеличивать относительную скорость соударений частиц измельчаемого материала и молотков.

Поскольку в безрешетной дробилке открытого типа процесс дробления происходит за время одного оборота материала, то особое внимание необходимо уделить интенсивности дробления, чтобы выполнялось ограничение, накладываемое на продолжительность дробления, а именно соблюдалось условие ? < („.

Рассмотрение процесса дробления в безрешетной молотковой дробилке позволяет предположить, что интенсивность в первую очередь зависит от объема частиц (или от их числа), то есть в (1) коэффициент

'„ = £'„-/=£'> (10)

где

величину которого можно получить из сравнения теоретиче-

ских и экспериментальных зависимостей. Тогда для выражения (1) получаем: После преобразований имеем:

Тогда: =

„И*/ П*1

+ 1М(1).

(12)

(13)

(14)

п-! и-/

Так как дисперсия ДЛ/) = М2-(Л/)2,то И2 =(М)г +Э(М). (15) Пренебрегая дисперсией В по сравнению с квадратом среднего числа частиц, получаем:

м'(0 = [- igM\t) + /М2(0]+/М(0,то есть (16)

или

<1М ¿1

¿м

Обозначая , имеем:

(18)

(19)

Решая это дифференциальное уравнение и переходя к степени измельчения, получаем:

мо--

где р = уМа

1 + р(1-е")'

При максимальной степени измельчения получаем

М0 = -

е

(20)

(21)

1-0,2(1-е")'

С использованием формулы (20) нами получены теоретические параметры процесса измельчения которые хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Заметим, что число частиц п в измельчающем устройстве всегда конечно. Для любого начального числа частиц п0, при данном режиме работы молотковой дробилки, существует свое предельно возможное конечное число частиц Щпц), так как процесс дробления ограничен наименьшей массой частиц, как следует из (9). Другими словами, в любой момент времени

Характерными особенностями процесса дробления в безрешетной молотковой дробилке являются следующие моменты. Во-первых, в процессе дробления безрешетной молотковой дробилкой, имеющей разомкнутый цикл, интенсивность дробления снижается к концу каждого цикла. Во-вторых, снижение интенсивности дробления происходит ввиду уменьшения размеров частиц. В-третьих, число частиц в измельчаемом устройстве всегда конечно, так как процесс дробления прекращается на некотором этапе путем отбора измельченного продукта, либо из-за малого размера частиц.

В свете этих особенностей можно предположить, что коэффициент в системе уравнения (1) имеет вид:

Тогда система уравнений (1) примет вид:

Л

г = 'Г'Лвд.,-Р„)+пР„-(п-

(23)

с начальными условиями: при

Умножим выражение (23) на я и просуммируем полученные уравнения. Тогда, после преобразования получим:

ам л '

■■¡0)[и-м(1)1

(24)

Таким образом получено линейное дифференциальное уравнение относительно среднего числа частиц в дробильной камере содержащее два феноменологических параметра 1($ и N. Решение уравнения (24) имеет вид:

где С - постоянная интегрирования. Учитывая, что М(0) = п0, получим

M(t) = N-(N-na)exp(-\i(t)dt)_

(26)

Отсюда степень измельчения:

где Я„ - предельно достижимая степень измельчения, определяемая конст-

рукцией дробилки, режимом ее работы, свойствами измельчаемого ма-

N

териала, которая определяется как отношение

При i(t) = io

получим Л(1) = Я„-(Л„-1)ехр(-1111)ш (28)

То есть Х($ возрастает асимптотически, стремясь к по экспоненте.

Подставляя (3) в уравнение (27), получим:

Полученная теоретическая зависимость подтверждена экспериментальными исследованиями в четвертом разделе.

В третьем разделе «Программа и методика экспериментальных исследований технических средств приготовления кормов» приведены конструктивно-технологические схемы безрешетных молотковых дробилок, универсального измельчителя, измельчителя корнеклубнеплодов, универсального погрузчика сенажа и силоса, вертикальных смесителей малогабаритного комбикормового агрегата, развертки барабана молотковой дробилки, а также показаны экспериментальные установки и их структурные схемы (рисунок 2), приборы и измерительная аппаратура для снятия энергетических показателей рабочего процесса измельчения, определения качества полученного продукта, для контроля входных факторов и выходных параметров.

При исследовании использовались как стандартные, так и частные методики. Также представлены методики исследований в производственных условиях измельчителя корнеклубнеплодов, погрузчика сенажа и силоса, универсального измельчителя кормов, малогабаритного комбикормового агрегата.

При проведении экспериментов и обработке результатов применялись методы планирования эксперимента, физическое моделирование процессов, дисперсионный и регрессионный анализы.

В четвертом разделе «Экспериментальная проверка теоретических разработок и анализ результатов исследований» получено экспериментальное подтверждение теоретических предпосылок по кинетике измельчения.

С целью расширения технологических возможностей измельчителей и получения надежных способов регулирования степени измельчения проведены исследования безрешетных молотковых дробилок. Известно, что на степень измельчения оказывают влияние различные факторы: зазор между молотками и декой или бичами, профиль дробильной камеры, влажность исходного материала, окружная скорость молотков, время пребывания материала в рабочей камере, месторасположение загрузочной горловины, степень открытия выгрузной горловины, положение поворотных жалюзи и т.д. Оценка эффективности работы дробилки проводилась по следующим показателям: степень измельчения Я, пропускная способность (}, модуль помола М, удельная энергоемкость №.

Основными задачами исследования опытных безрешетных молотковых дробилок являлись изучение влияния различных конструктивных и технологических параметров на вышеуказанные показатели эффективности работы. Отличительной особенностью исследуемых безрешетных молотковых дробилок (рисунок 3) является работа по открытому циклу измельчения с углом обхвата рабочей камеры до 300° и окружной скоростью молотков до 95 м/с. Для увеличения ударного импульса предлагается увеличить скорость и количество соударений молотка и зерна, находящегося в воздушно-продуктовом слое, не увеличением скорости молотков, а уменьшением скорости зерна. То есть предлагается "тормозить" воздушно-продуктовый слой в рабочей камере дробилки. Достигается это путем изменения конструкции бичей. В опытной установке в бичах выполнены наклонные пазы, позволяющие изменять направление движения воздушно-продуктового слоя, уменьшая тем самым поступательную скорость в плоскости, перпендикулярной оси вращения рото-

Л -л

1 - корпус дробильной камеры; 2 -вертикальный ротор; 3 - подшипниковый узел; 4 - загрузочная горловина; 5 - выгрузная горловина; 6, 7 - регулировочные заслонки; 8 - приемный бункер; 9 -сменные бичи; 10 - электродвигатель; 11 - поворотные жалюзи; 12 - регулировочное устройство.

Рисунок 3 - Схема опытной безрешетной молотковой дробил-ки вертикального типа

ра, что приводит к увеличению относительной скорости молотка и зерна. Исследования показали, что величина скорости воздушно-продуктового слоя не одинакова в самом слое. Наибольшее ее значение ближе к рабочим граням молотков и достигает 44,6 м/с. По направлению к осям крепления молотков скорость слоя снижается. Ниже она также и у бичей, закрепленных на внутренней поверхности рабочей камеры. Бичи оказывают "тормозящий" эффект, тем самым, увеличивая скорость соударений частиц измельчаемого материала и молотков, что приводит к возрастанию интенсивности дробления.

Для обоснования внутренней поверхности статора проведен ряд экспериментов со съемными бичами. Количество бичей менялось от 2 до 16, при этом бичи равномерно распределялись по внутренней поверхности дробильной камеры. На основании полученных и обработанных по известной методике данных, были построены зависимости модуля помола, пропускной способности, удельного расхода энергии, степени измельчения от числа бичей в рабочей камере дробилки (рисунок 4) и зависимости пропускной способности и удельного расхода энергии от модуля помола (рисунок 5).

В ходе экспериментальных исследований установлено, что, во-первых, с увеличением числа бичей в рабочей камере дробилки удельные затраты энергии увеличиваются, а пропускная способность и модуль помола уменьшаются, во-вторых, оптимальное число бичей для данной безрешетной дробилки равно 6.

С целью дальнейшего уточнения конструкции дробильной камеры проводился ряд экспериментов с различными наклонами жалюзи. Жалюзи отклонялись от своего вертикального положения как по направлению вращения ротора дробилки, так и против вращения.

2 3 5 7 я-- 13 „„ 16 1.»м-- 2.3 2,5 „2,7

Рисунок 4 - Завис им ости модуля помола Рисунок 5 -Зависимости пропускной

М, пропускной способности удельно- способности 0 и удельного расхода

го расхода энергии Хе, степени измель- энергии Ке от модуля помола М чения X от числа бичей п

Наосновании этих экспериментовбыли получены зависимости модуля помол а, пропускной способно ста, удельного расхода энергии отугланакпона жалюзи врабочей камередробилки(рисунок6).Изменяяположение(наклон) жалюзи, мы можем регулировать модуль помола в пределах отО£ до 1,1 мм и выше.

Для предотвращения переизмельчения или, наоборот, недоизмельчения материала в результате дробления в безрешетной молотююй дробилке важное значение имеет место расположения выгрузной горловины. В этой связи также был проведен ряд экспериментов. На рисунках 73 представлены экспериментальные зависимости процентного содержания материала на ситах с различным диаметром отверстий, а также на сборном дне решетного классификатора в зависимости от места отбора материала. Отбор матер и ал а про водился после каждого бича через специальные отверстия. Как видно изрисунков, содержание материала определенной фракции стабилизируется после третьего бича. Следовательно, после третьего бича можно получать гарантированный помол определенного качества и фракционного состава. При соответствии модуля помола требованиям ГО& Та выгрузную горловину можно установить в данном месте, т.е, после третьего бича.Использу я зависимость нарисунке8, можно определить соответствие измельченного материала ГОСТу 23445-79, так как на графике

Рисунок 6 - Зависимости модуля помола М, пропускной способности <3, удельного расхода энергии Ке от угла наклона жалкв и 0

представлена зависимость процентного содержания материала на сите с диаметром отверстий 3 мм.

* « п « ия. « " 2 4 в_„ , ш,. »

а) б)

Рисунок 7 - Изменение процентного содержания материала на сборном дне (а) и на сите диаметром 1 мм (б) при полностью открытой выгрузной горловине (Рщ, Рп) и при открытой наполовину (Р02, Ри) в зависимости от места отбора

г * „_» в шт. • 2 4 п__ в шт. в

а) б)

Рисунок 8 - Изменение процентного содержания материала на сите диаметром 2 мм (а) и 3 мм (б) в зависимости от места отбора при полностью открытой (Рщ. 1*п) и при открытой наполовину (Р02, Рц) выгрузной горловине

На рисунке 9 представлены зависимости модуля помола от места отбора измельченного продукта при различной степени открытия выгрузной горловины. Расположив последовательно несколько выгрузных горловин и установив на них заслонки, можно получать помол различного значения, соответствующий зоотехническим требованиям, а также с меньшим содержанием переизмельченной, пылевидной фракции. В связи с этим уменьшится потребление энергии на процесс дробления.

На основе выше описанных экспериментов, анализа их результатов в качестве основных факторов, влияющих на эффективность процесса дробления, выбраны: высота расположения загрузной горловины, угол наклона жалюзи, количество бичей в рабочей камере.

Дальнейшей задачей являлось получение математической модели процесса дробления. Математическая обработка проводилась по известной программе БШ^йка 5,0 и 6,0 в среде ^Моте.

Рисунок 9 - Зависимости модуля помола для верхнего (Мц, М21), среднего (М)г, М2г) и нижнего уровня (М13, Ми) от места отбора при открытии выгрузной горловины полностью (а) и наполовину (б)

В результате обработки опытных данных получены следующие адекватные модели регрессии:

У,=1,8-0,547х,-0,145x2 - 0,18х^х3+ 0,65 х,1 + 0,14 хг3+0,14 х32, (31) У^О, 73-0,132 х,-0,069хг+0,048х,.х,+0,018 х,2+ 0,079х/, (32)

где УI - значение модудя помола, мм; К; - значение пропускной способности, т/ч¥з - значение удельных затрат энергии, кВт-ч/т; X/ - количество бичей в камере дробилки, шт.; - угол поворота жалюзи, град.; х3 - высота расположения загрузочной горловины, м.

Проведенные исследования показали, что при расположении загрузочной горловины на максимальной высоте модуль помола имеет наименьшее значение. Поэтому дальнейшая обработка данных проводилась при максимальной высоте загрузочной горловины м, в результате чего построены пространственные фигуры зависимости М, 2 и N от п и 0 при к равным 0,20 м. (рисунки 10,11,12).

Наименьшее значение модуля помола равное 0,9 мм получено при 12 бичах в рабочей камере и угле поворота жалюзи, равным 150°. При этом пропускная способность дробилки составляет 0,4 т/ч. По данным результатам построена пространственная фигура (рисунок 13), описывающая закон изменения относительных энергозатрат в зависимости от удельных затрат энергии и степени измельчения.

Наиболее высокая эффективность процесса дробления получается при достижении степени измельчения от 3,2 до 3,6

На рисунках 14, 15, 16 представлены экспериментальные зависимости степени измельчения от времени при различных значениях: количества бичей, расположения загрузочной горловины, угла поворота жалюзи Степень измельчения имеет свое предельное значение в каждом случае Дальнейшее увеличение времени пребывания материала приводит только к перерасходу энергии

Рисунок 14-Зависимость степени измельчения Я от времени Г при различных значениях количества бичей п

Рисунок 16 - Зависимость степени измельчения А от времени I при различных значениях угла поворота жалюзи 9

Рисунок 15 - Зависимость степени измельчения Я от времени I при различных значениях высоты расположения загрузочной горловины Л

Математическая обработка экспериментальных данных по методу наименьших квадратов позволила определить параметры процесса дробления для теоретических зависимостей (20) и (29) Графическое сравнение теоретических зависимостей и экспериментальных представлено на рис 17. Адекватность теоретических зависимостей экспериментальным данным оценивается по величине коэффициента детерминации И2.

о

10

1,с

- - рассчитанная по (20),

- - - - рассчитанная по (29), х-х-х - построенная по экспериментальным данным, полученным при измельчении концентрированных кормов

Рисунок 17 - Зависимости степени измельчения Щ при Я„ = 4

Рассчитанные значения коэффициента детерминации (И2 = 0,935.. 0,99) для различных значений количества бичей, угла поворота жалюзи и высоты

расположения загрузочной горловины подтверждают, что зависимости (20) и (29) достаточно точно отражают результаты эксперимента.

Результаты проведенных экспериментальных исследований позволяют сделать вывод о том,что предложенные конструкции безрешетных молотковых дробилок кормов имеют возможность измельчать широкий спектр кормов сразличными реологическими свойствами. Кроме того, на экспериментальных дробилках измельчались такие материалы, как корень солодки для фармацевтической промышленности, технический казеин и ряд других материалов.

Основные результаты лабораторных и производственных испытаний универсального измельчителя кормов(рисунок18)представленывтаблице1.

Наименование параметров Размер измельченных частиц, мм (качество измельчения) Пропускная способность, т/ч Потребляемая мощность, кВт Удельный расход энергии, кВт-ч/т

Измельчение режущим аппаратом: а) кукурузного силоса б) кукурузных початков восковой спелости с оберткой в) травяная резка, 20...40 20. 40 15...35 1 Г 12±0,3 12±0,3 8±0,3 25±0,3 ' 23±0,3 14±0,3 2,08 1,92 1,75

Измельчение в молотковой дробилке: а) кукурузных початков восковой спелости с оберткой б) кукурузное зерно восковой спелости в) кочерыжка г)обертка д) зерно озимой ржи влажностью 13... 14% е) зерно озимой ржи через 200 часов наработки 1,8...2,6 1,2...1,8 до 4 до 40 1,6...1,9 2,2...2,6 8±0,3 6±0,2 61«,2 30+0,3 28±0,25 27+0,2 3,75 4,6 4,5

Сравнительно высокие технико-экономические показатели опытного универсального измельчителя кормов получены за счет выбора оптимальной скорости резания и перевода молотковой дробилки на более высокую скорость дробления. Кроме того, качество измельчения и удельные затраты энергии улучшены за счет выбора новой конструкции рабочих органов режущего аппарата и молотковой дробилки.

Лабораторные испытания опытного измельчителя корнеклубнеплодов (рисунок 19) позволили обосновать режим работы и сформулировать техническое задание на проектирование конструкторской документации для серийного выпуска изделия в заводских условиях.

Были получены следующие параметры. Частота вращения ротора режущего аппарата при диаметре рабочей камеры, равном 630 мм, должна составлять При более высокой частоте вращения крылач начинает дробить корнеплоды, в результате чего вытекает сок. При меньшей частоте вращения снижается производительность измельчителя.

Вследствие того, что крылачи приводят во вращение корнеплоды, которые трутся о неподвижные стенки корпуса, увеличиваются потери энергии, возрастает потребная мощность электродвигателя. Все это пришлось в дальнейшем учесть при разработке конструкторской документации. В новой конструкции крылачи с противорежущими ножами сделали неподвижными, а режущие ножи установили на вращающемся диске. Это позволило снизить энергоемкость за счет снижения потерь на трение до 8... 12%. Основные результаты исследования представлены в таблице 2.

Основной проблемой в приготовлении комбикормов в условиях сельского товаропроизводителя является качественное смешивание ингредиентов. Поэтому исследования разработанного малогабаритного комбикормового агрегата (рисунок 20), в первую очередь, были посвящены процессу смешивания.

Рисунок 19 - Конструктивно-технологическая схема измельчителя корнеклубнеплодов

1 - приемный бункер; 2 - камера рабочая вертикальная; 3 - противорежущие ножи; 4 - лопасти; 5 - диск; 6 - окна; 7 -ножи рифленые; 8 - крыльчатка разгрузочная; 9 - патрубок разгрузочный; 10 -корпус подшипниковый; 11 - рама; 12 -электродвигатель.

Таблица 2 - Основные параметры и результаты исследования измельчителя корнеклубнеплодов

Наименование Единица измерения Величины

Производительность а) кормовая свекла т/ч 20... 22

Качество измельчения а) длина резки б) форма поперечного сечения резки (стружки) - треугольные - трапециодальные - гребешки в) средний размер в поперечном сечении треугольной формы мм % мм 20...65 80 10...15 10...5 4x4x4

Частота вращения а) электродвигателя б) ротора режущего аппарата мин'1 920 300...310

Потребная мощность кВт 18

Установленная мощность электродвигателя кВт 22

Габаритные размеры длина ширина высота мм 1380 720 1650

Масса кг 430

Режим работы час длительный

По результатам экспериментов построены зависимости степени однородности от продолжительности смешивания (рисунок 21), которые отражают кинетику процесса смешивания для различных компонентов.

Анализ результатов показывает, что по истечении некоторого времени смешивания компонентов наступает предельно равновесное состояние смеси, то есть «динамическое равновесие». Для различных компонентов это время различное. Так, для компонентов «горох-рожь» это время составляет 5... 10 минут, для компонентов «овес-песок» - 10... 15 минут, а для компонентов «дробленое зерно-соль» -15...20 минут. По истечении этого времени степень однородности смеси практически не меняется и дальнейшее продолжение смешивания является нецелесообразным. При неоднородном гранулометрическом составе компонентов «овес-песок» и «дробленое зерно-соль» время наступления динамического равновесия увеличивается. На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что интенсивность смешивания можно повысить путем выравнивания гранулометрического состава компонентов и уменьшения разности соотношения компонентов в смеси. Поэтому для таких компонентов, как минеральные добавки и микроэлементы,

целесообразно применить двухступенчатое или многоступенчатое смешивание путем приготовления промежуточной смеси.

Для доизмельчения силосованных кормов разработан опытный образец универсального погрузчика (рисунок 22),который успешно прошёл производственные испытания в условиях подсобного хозяйства ПО «Оргсинтез» и ОПХ "Столбищенское" Лаишевского района РТ. Испытания проводились с целью обоснования конструктивных параметров и режима работы погрузчика.

Испытания проводились в зимнее время при выемке сенажа из траншей в подсобном хозяйстве ПО «Оргсинтез», выемке силоса из траншей, измельчении и погрузке сена в условиях ОПХ «Столбищенское», а в весенне-

Производственные испытания показали работоспособность погрузчика при доизмельчении и погрузке как сенажа и силоса, так и сена. Конструкция базового агрегата, стрела погрузчика, электро- и гидросистемы выдерживают рабочие нагрузки. Проведённые исследования позволили обосновать частоту вращения фрезбарабана. В зависимости от измельчаемого материала частота вращения фрезбарабана находится в пределах 900... 1200 мин*1. Изменение частоты вращения достигается за счет замены ведущих звездочек на валу электродвигателя.

В пятом разделе «Разработка новых технических средств приготовления кормов» в соответствии с задачами работы на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены машины для измельчения корнеклубнеплодов, концентрированных кормов, приготовления комбикормов непосредственно в условиях хозяйств, измельчитель - погрузчик сенажа и силоса, разработаны соответствующие конструкторские документации.

Для повышения эффективности и снижения энергоемкости процесса измельчения нами рекомендуется применение двухступенчатого измельчителя, разработанного на кафедре «Электрификации и механизации животноводства» Казанской ГСХА. Универсальный двухступенчатый измельчитель «Кама-50М», состоящий из двух ступеней: режущей машины и молотковой дробилки, имеет возможность осуществлять процессы резания и дробления как раздельно, так и последовательно. Для мелкого измельчения кукурузных початков корпусы режущей машины и дробилки соединяются последовательно посредством поворотной заслонки. Двухступенчатое измельчение позволяет снизить затраты энергии. Универсальный измельчитель кормов может эксплуатироваться как отдельная машина при измельчении широкого спектра кормов, так и в существующих технологических линиях по приготовлению кормов. На рисунках 25,26 представлены технологические линии приготовления комбисилоса и измельчения кукурузных початков, которые применяли в ОПХ «Столбищенское» Лаишевского района Республики Татарстан.

1-тракторный прицеп, 2 - початки кукурузы, 3 - погрузчик ПФ-0,5,4 - кормораздатчик КТУ-10, 5 - измельчитель «Кама - 50М» с редуктором; 6 - силосная траншея, 7 - измельченный зерновой ворох; 8 - энергонасыщенный колесный трактор

Рисунок 26 - Измельчение кукурузных початков с использованием энергонасыщенных тракторов

При раздельной работе ступеней измельчителя одновременно с работой режущей машиной можно измельчать концентрированные корма. Пропускная способность измельчителя при дроблении концентрированных кормов достигает 6 т/ч, при измельчении кукурузных початков - 8 т/ч. При этом измельченный корм по своему качеству соответствует зоотехническим требованиям.

Универсальный измельчитель кормов «Кама-50М» (рисунок 27) предназначен для измельчения кукурузных початков перед их силосованием, измельчения грубых и сочных кормов и одновременного их смешивания, дробления концентрированных кормов, доизмельчения зеленой массы, приготовления пасты.

Он отличается от аналогов более широкими технологическими возможностями, невысокими металлоемкостью и энергоемкостью, возможностью регулирования степени измельчения, хорошим качеством измельченного корма Более высокие технико-экономические и технологические параметры измельчителя получены за счет применения рациональных форм и размеров рабочих органов и перевода дробилки на более высокие скорости. Новый универсальный измельчитель кормов «Кама-50М» изготавливался на заводе «Станкостроение» АО «КАМАЗ».

Рисунок 27 - Общий вид уни- Для измельчения свеклы, моркови, картофеля и других видов корнеклубнеплодов разработан измельчитель корнеклубнеплодов «Кама-50К» (рисунок 28). Он устанавливается в кормоцехах молочных ферм и комплексов, ферм КРС.

В отличие от существующих аналогов новый измельчитель корнеклубнеплодов обеспечивает хорошее качество измельчения, имеет меньшую энерго- и металлоемкость, исключает потери сока, способствует значительному повышению производительности труда. Отличительной особенностью его является то, что измельченные корнеклубнеплоды имеют форму треугольной стружки, которая обладает хорошей поедаемо-стью и смешиваемостью с различными видами кормов.

Для измельчения фуражного зерна, зерна рапса, кукурузных початков различной спелости и повышенной влажности и целого ряда других материалов разработана безрешетная молотковая дробилка «Кама-50 Д». Дробилка (рисунок 29) состоит из рамы, рабочей камеры, ротора с молотковым барабаном, устройства для регулирования степени измельчения. Регулирование модуля помола осуществляется с помощью поворотных жалюзи, установленных концентрично в рабочей камере дробилки.

Для получения заведомо качественного, сбалансированного по всем требуемым макро- и микроэлементам корма нами разработана конструкция агрегата для приготовления комбикормов АКМ-8 (рисунок 30). Технологический процесс в агрегате АКМ-8 протекает следующим образом. Зернобобовые и травяная мука подвозятся и выгружаются в приемные бункеры или в складские помещения, откуда шнековым транспортером через магнитную колонку подаются в дробильную камеру универсального измельчителя «Ка-ма-50М». Травяная мука, минуя дробильную камеру, подается непосредственно в горизонтальный шнековый смеситель или в наклонный ленточный транспортер. Смешивание и дозирование промежуточной смеси, содержащей микроэлементы и минеральные добавки, происходит в бункерах дозаторов-смесителей.

Для качественного и равномерного смешивания микроэлементов и премиксов рекомендуется двухступенчатое смешивание. Первоначально взвешенные на весах компоненты загружают в смесители-дозаторы. Число компонентов не ограничено. Приготовленный таким образом комбикорм подается в бункер готовой продукции, откуда шнековыми транспортерами поступает в транспортное средство. При приготовлении кормосмесей в измельчитель «Кама-50М» подается зеленая масса, силос или корнеклубнеплоды, при этом выгрузная горловина измельчителя-резки, путем поворота заслонки, должна быть закрыта. А окно, соединяющее дробильную и режущую камеры, должно быть открытым.

Рисунок 28 - Общий вид измельчителя «Кама-50К»

1 - пульт управления; 2 - универ-Рисунок 29 - Общий вид безрешет- сальный измельчитель «Кама-50М»; ной молотковой дробилки 3 - бункера-смесители микроэлемен-

вертикального типа тов и минеральных добавок; 4 - вы-

грузной ленточный транспортер Рисунок 30 - Малогабаритный комбикормовый агрегат АКМ-8

Разработан и изготовлен также универсальный погрузчик «УП-3» (рисунок 31), который предназначен: а) для доизмельчения и погрузки сенажа и силоса из наземных траншей; б) для загрузки корнеклубнеплодами хранилищ. Универсальный погрузчик работает автономно или в поточной линии загрузки. Его производительность при выгрузке сенажа и силоса из траншей достигает 6...8 т/ч.

Разгрузка сенажных и силосных траншей осуществляется фрезбараба-ном, который закреплен на стреле, поднимающейся на высоту4,5 м и опускающейся вниз при помощи гидроцилиндра.

Производительность регулируется подачей фрезбарабана и скоростью опускания стрелы. Подача осуществляется передвижением всего агрегата, а скорость опускания регулируется гидрораспределителем. Отделенная от слоя и частично измельченная резка сенажа или силоса поступает в приемный бункер с подвижным дном, затем наклонными транспортерами подается в транспортное средство. При использова -

нии «УП-3» загрузка корнеклубнеплодов производится по общепринятой технологии. Опытный образец универсального погрузчика силосованных кормов УП-3 был изготовлен в УМЗ «Гидроспецстрой» и прошел производственные испытания в условиях подсобного хозяйства ПО «Оргсинтез» и ОПХ «Столбищенское» Лаишевского района Республики Татарстан при выемке силоса из траншей, измельчении и погрузке сена, погрузке картофеля в хранилище. Разработанные технические средства обладают новизной технических решений, защищены патентами РФ, прошли успешные производственно-лабораторные испытания и внедрены в хозяйствах Республики Татарстан.

В шестом разделе «Оценка экономической и энергетической эффективности объектов исследований» приведена оценка экономической и энергетической эффективности предлагаемых конструкций. Реализация предложенных технических средств повышает эффективность сельскохозяйственного производства в целом и в кормоприготовлении в частности. Разработанные технические средства являются многоцелевыми, универсальными, обеспечивают снижение энергозатрат технологических процессов, эффективность использования в производстве, экологическую чистоту. Так, безрешетная молотковая дробилка имеет коэффициент энергетических затрат равный 0,33 и годовой экономический эффект от ее внедрения составляет 10,6 тыс.руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

I .Существующие теории дробления касаются в основном решетных дробилок, теоретические вопросы дробления в безрешетных конструкциях дробилок недостаточно раскрыты и исследованы.

2. Разработаны теоретические основы дробления материала в безрешетных молотковых дробилках. На основе теории марковских случайных процессов разработаны модели процесса измельчения материалов во времени (кинетика процесса) для безрешетной молотковой дробилки вертикального типа, выражения (3). На этом основании получены расчетные формулы (8), (20), (29), для определения степени измельчения материала в зависимости от технологических и конструктивных факторов. Теоретически обосновано предельно достижимое значение степени измельчения в зависимости от режима работы дробилки.

3. Получены математические модели процесса изменения степени измельчения в зависимости от числа частиц и с учетом ее предельно достижимого значения (27), (28). Разработаны общие уравнения кинетики процесса дробления (20), (21) на основании которых получены методы анализа влияния различных факторов на эффективность рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки вертикального типа.

4. Установлены закономерности изменения основных показателей работы безрешетных молотковых дробилок: степени измельчения от времени пребывания материала в рабочей камере; модуля помола (среднего размера частиц), пропускной способности и удельных затрат энергии от числа бичей

и угла поворота жалюзи. Получены модели регрессий (31), (32), (33), (34),

(35), (36). После исключения незначительных эффектов в моделях регрессии (31), (32), (33) и их разнормирования, то есть приведения к именованным значениям факторов (размерным), получены модели регрессии (34), (35),

(36), графическое изображение которых представлено на рис.10,11, 12. Анализ моделей регрессии позволил получить оптимальные значения наиболее значимых факторов: количество бичей в камере дробилки - 6...8 шт., угол поворота жалюзи равен 90... 110

5. Для обеспечения надежного регулирования модуля помола в безрешетных молотковых дробилках и обоснования внутренней поверхности рабочей камеры предложены новые технические решения в конструкциях многоцелевых измельчителей кормов: поворотные жалюзи на корпусе измельчителя, бичи с наклонными рифлями, место расположения загрузочной и выгрузной горловины с шиберными заслонками (Патенты РФ 332120726, 2137350,2236297).

6. Выполнены лабораторные исследования для подтверждения достоверности теоретических предпосылок. В результате чего получено подтверждение адекватности математических моделей измельчения кормов в дробилке. Численные значения коэффициентов /, /? находятся в интервале: / (0,06...1,33), /? (-0,43...-0,23), для выражения (20). Теоретические предпосылки нашли полное подтверждение в экспериментальных исследованиях.

7. Экспериментальные исследования подтвердили работоспособность и эффективность предложенных решений и их оптимальные значения: высота расположения загрузочной горловины 0,2 м, количество выгрузных горловин - 3, количество жалюзи - 3 в ряду при 4-х концентрично-расположенных рядах, частота вращения ротора режущего аппарата 330 мин'1, диаметр рабочей камеры 630 мм.

8. Расширены технологические возможности универсального измельчителя кормов. Предлагаемый измельчитель «Кама - 50М» обеспечивает качественное измельчение, в соответствии с зоотехническими требованиями, кукурузные початки влажностью 40...50%, листостебельной массы кукурузы, фуражного зерна, травяной резки и других кормов.

9. Разработаны, изготовлены, внедрены и исследованы в производственных условиях новые технические средства: универсальный измельчитель кормов «Кама-50М», измельчитель кормов «Кама-50К», безрешетная молотковая дробилка «Кама-50Д», агрегат комбинированный малогабаритный «АКМ-8», универсальный погрузчик силосованных кормов «УП-3», имеющие высокие технико-экономические и энергетические показатели и которые могут применятся как в технологических линиях кормоцехов, так и как отдельные машины.

Установлено, что при измельчении: корнеклубнеплодов энергозатраты снижены на 12%, концентрированных кормов - на 30%, смешивании и приготовлении комбикормов до 18...20%, погрузке и доизмельчении кормов до 40%.

10. Годовой экономический эффект от внедрения только безрешетной молотковой дробилки составляет 10,6 тыс. руб. (в ценах 1991 года). Коэффициент энергетических затрат для безрешетных молотковых дробилок «Кама-50Д» составляет 0,33; для измельчителя корнеклубнеплодов «Кама-50К» -0,79; для универсального измельчителя «Кама-50М»-0,85.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. Зиганшин, Б.Г. Технологии и технические средства приготовления кормов / Б.Г. Зиганшин. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2003. - 188 с.

2. Зиганшин, Б.Г. Способы регулирования степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке / Б.Г. Зиганшин // Труды Казанской ГСХА. -Казань, 1997.-С. 17-18.

3. Зиганшин, Б.Г. Анализ влияния показателей рабочего процесса на эффективность дробления / Б.Г. Зиганшин // Материалы Республиканской практической конференции «Механизация сельского хозяйства РТ». - Казань, 1999.-С. 80-81.

4. Зиганшин, Б.Г. Иммитационная модель процесса дробления / Б.Г. Зиганшин // Проблемы механизации сельского хозяйства (Юбилейный сборник научных трудов Казанской ГСХА). - Казань, 2000. - С. 101-103.

5. Зиганшин, Б.Г. Интенсификация рабочего процесса в безрешетных дробилках / Б.Г. Зиганшин // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы научного обеспечения производстве, послеуборочной обработки, хранения и переработке зерна и других продуктов растениеводства». - Республика Казахстан, Астана, 2001.-С.413-415.

6. Зиганшин, Б.Г. Исследование рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки / Б.Г. Зиганшин // Труды Казанской ГСХА (раздел: технические науки). Том 70. / Центр оперативной печати. - Казань, 2001. - С. 173-177.

7. Зиганшин, Б.Г. Основы теории расчета безрешетных измельчителей кормов / Б.Г. Зиганшин // Актуальные проблемы сельскохозяйственного производства: Материалы межрегиональный научно-практической конференции, посвященной 70-летию ЧГСХА / ЧГСХА - Чебоксары, 2001. - С. 396 - 400.

8. Зиганшин, Б.Г. Использование энергонасыщенных тракторов в кор-моприготовлении / Б.Г. Зиганшин // Труды 3-й Международной научно-технической конференции «Автомобиль и техносфера». - Казань: изд-во Каз.гос.техн.ун-та., 2003. - С.917 - 919.

9. Зиганшин, Б.Г. Влияние качества измельченного зерна на продуктивность дойных коров / Б.Г. Зиганшин // Труды XI международного симпозиума по машинному доению с/х животных, первая обработка и переработке молока. - Казань, 2003. - С. 250-253.

10. Зиганшин, Б.Г. Новые технические средства в кормоприготовлении для молочных ферм / Б.Г. Зиганшин // Труды XI международного симпозиума по машинному доению с/х животных, первичной обработке и переработке

молока. - Казань, 2003. - С. 244 - 249.

П.Зиганшин, Б.Г. Энергосберегающие технические средства в животноводстве / Б.Г. Зиганшин // Труды 4-го международного симпозиума «Ре-сурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования». - Казань: изд-во Каз.гос.техн.ун-та, 2003. - С. 574 - 576.

12. Зиганшин, Б.Г. Энергосберегающие технические средства измельчения кормов / Б.Г. Зиганшин // Энергобеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве / Труды 3-й Международной научно-технической конференции / ГНУ ВНИЭСХ. - М., 2003. - С. 59 - 61.

13. Зиганшин, Б.Г. Энергосберегающие технологии приготовления кормов в условиях Республики Татарстан / Б.Г. Зиганшин // Всероссийская научно-практическая конференция наука и инновационные технологии для регионального развития. - Пенза, 2003. - С. 45- 47.

14. Зиганшин, Б.Г. Универсальный погрузчик сенажа и силоса // Мясное и молочное скотоводство. - 2004. - № 6. - С. 24.

15. Зиганшин, Б.Г. Моделирование рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2004.-№7.- С. 36-37.

16. Зиганшин, Б.Г. Новые технические средства измельчения кормов // Мясное и молочное скотоводство. - 2004. - № 8. - С. 16 - 17.

П.Зиганшин, Б.Г. Расчет степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке // Тракторы и сельхозмашины. - 2004. -№ 8. - С. 41 - 42.

18. Зиганшин, Б.Г. К обоснованию конструкции безрешетной молотковой дробилки кормов / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков // Труды Ижевской ГСХА. -Ижевск, 1997.-С. 11-12.

19. Зиганшин, Б.Г. Математическое моделирование рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, В.Ф. Фролов // Труды Казанской ГСХА. - Казань, 1997. - С. 36 - 39.

20. Зиганшин, Б.Г. Микроскопическое обоснование уравнения кинетики дробления / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Г.О. Берим // Труды Казанской ГСХА. - Казань, 1997. - С. 24 - 26.

21. Зиганшин, Б.Г. Программа расчета основных параметров процесса дробления в безрешётных молотковых дробилках / Б.Г. Зиганшин, О.С.Семичева // Per. №50200000242 отраслевой фонд алгоритмов и программ, государственный координационный центр информационных технологий. - М., 2000.

22. Зиганшин, Б.Г. Проблемы измельчения кукурузы / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков // Труды Казанской ГСХА (раздел: технические науки), Том 70. / Центр оперативной печати. - Казань, 2001. - С. 169 - 173.

23. Зиганшин, Б.Г. Энергосберегающие технологии в животноводстве на основе тракторного и электроприводов / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков // Труды II международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». - Казань: изд-во Каз.гос.техн.ун-та., 2001. - С. 597- 598. -

24. Зиганшин, Б.Г. Исследование кинетики процесса измельчения в безрешетной молотковой дробилке / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, В.Ф. Фро-

лов // Инженерная наука сельскохозяйственной продукции: Юбилейный сборник научных статей инженерного факультета. - Киров, 2002. - С. 176 -180.

25.3иганшин, Б.Г. К вопросу кинетики процесса дробления / Б.Г. Зи-ганшин, В.Ф. Фролов // Труды региональной научно-практической конференции «Аграрная нация - состояния и проблемы» Т.1. - Ижевск, 2002. -С.250-251.

26. Зиганшин, Б.Г. К моделированию процесса измельчения / Б.Г. Зи-ганшин, И.Е. Волков, В.Ф. Фролов, И.Ф. Файзуллин // Проблемы механизации сельского хозяйства II Труды Казанской ГСХА материалы юбилейной международной конференции. Т.71.- Казань, 2002.-С. 139- 142.

27. Зиганшин, Б.Г. Расширение технологических возможностей измельчителей кормов / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков // Проблемы механизации и сервисного обслуживания технологического оборудования в сельскохозяйственном производстве: Сборник научных трудов инженерного факультета / Вятская ГСХА. - Киров, 2002. - С. 24 - 29.

28. Зиганшин, Б.Г. Статистический вывод уравнений кинетики дробления / Б.Г. Зиганшин, В.И. Передня, И.Е. Волков, В.Ф. Фролов, И.Ф. Файзул-лин // Проблемы механизации сельского хозяйства II Труды Казанской ГСХА материалы юбилейной международной конференции. Т.71. - Казань, 2002.-С. 136-139.

29. Зиганшин, Б.Г. Проблемы измельчения концентрированных кормов / Б.Г. Зиганшин, И.Ф. Файзуллин // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение». - Ижевск, 2004. - С. 374 - 377.

30. Патент № 2137350 РФ. МПК 6 А 01 F 29/00, 29/02, 29/04, 29/10, В 02 С 13/00, 13/286. Устройство для регулирования степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке кормов / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков. -Заявлено 28.11.96. Опубл. 20.09.99. Бюл. № 26.

31. Патент № 2119821 РФ. МПК 6 В 02 С 13/00. Дробилка молотковая безрешетная / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Н.З. Хисметов, P.P. Валеева. -Заявлено 27.03.97. Опубл. 10.10.98. Бюл. № 28.

32. Патент № 2120726 РФ. МПК 6 А 01 F 29/00. Устройство для плавного регулирования модуля помола в безрешетной молотковой дробилке кормов / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Н.З. Хисметов. - Заявлено 29.01.97. Опубл. 27.10.98. Бюл. № 30.

33. Патент № 2131776 РФ. МПК 6 В 02 С 13/02. Дробилка безрешетная молотковая / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Н.З. Хисметов. - Заявлено 07.04.97. Опубл. 20.06.99. Бюл. №17.

34. Патент № 2236297 РФ. МПК 6 В 02 С 13/00. Дробилка молотковая / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, В.Ф. Фролов, АА Мустафин. - Заявлено 28.11.01. Опубл. 20.09.04. Бюл. № 26.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

«имиотекА СПтИук 4» М «

Лицензия на издательскую деятельность код 221 ИД №06342 от 28 11 2001 г

Формат 60x64/16 Тираж Подписано к печати т к 0 /' Печать офсетная Услпл ¿50 Заказ /$4 Издательство КГСХА/420015 г Казань, ул К Маркса, 65 Отпечатано в офсетной лаборатории КГСХА

420015 г Казань, ул К Маркса 65 Казанская государственная сельскохозяйственная академия Лицензия №0115 от 03 03 1998 г

#22199

РНБ Русский фонд

2005-4 22946

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРМОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Состояние исследований в области измельчения кормов.

1.2 Анализ существующих теорий измельчения кормов.

1.3 Краткий анализ существующих конструкций измельчителей

1.3.1 Измельчители кормов.

1.3.1.1 Однороторные измельчители и измельчители-смесители кормов.

1.3.1.2 Двухроторные измельчители-смесители кормов.

1.3.2 Решетные молотковые дробилки.

1.3.3 Безрешетные дробилки кормов.

1.3.4 Измельчители для фермерских и индивидуальных хозяйств.

1.3.5 Рабочие органы дробилок.

1.3.6 Измельчители-погрузчики сенажа и силоса.

1.3.7 Применение измельчителей в приготовлении комбикормов и кормосмесей.

1.4 Зоотехнические требования к технологии приготовления концентрированных, стебельчатых кормов и кукурузных початков.

1.4.1 Требования, предъявляемые к молотковым дробилкам кормов.

1.5 Цель и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И СРЕДСТВ

МЕХАНИЗАЦИИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРМОВ.

2.1 Основы теории молотковых дробилок и постановка задачи по

Одной из наиболее актуальных проблем современного аграрного производства является обеспечение населения в достаточном количестве качественными продуктами животноводства. В целях успешного удовлетворения растущих потребностей в мясомолочных продуктах необходимо развивать скотоводство, что в свою очередь напрямую связано с созданием прочной кормовой базы. Обеспечение животных полноценными кормами, сбалансированными по питательности в соответствии с запланированной продуктивностью, — одно из решающих условий увеличения производства и улучшения качества продуктов животноводства. Качество кормов, степень сбалансированности, а также рационы кормления оказывают значительное влияние на продуктивность животных, на качество получаемой продукции, а также на здоровье самих животных.

Известно, что питательные вещества активно усваиваются животными в измельченном виде, так как в измельченных кормах увеличивается активная поверхность частиц. Это способствует ускорению процесса пищеварения и усвояемости питательных веществ.

В зависимости от обрабатываемых кормов и их назначения, принятой технологии приготовления кормов, вида сельскохозяйственных животных применяются разные способы измельчения.

Процесс резания в основном применяют при измельчении грубых кормов и корнеклубнеплодов. Корнеклубнеплоды занимают большую долю в рационах кормления для большинства видов животных. К ним относят кормовую и сахарную свеклу, картофель, морковь, турнепс и т.д. Их отличают хорошие вкусовые качества и хорошая поедаемость. Особую кормовую ценность они представляют для крупного рогатого скота. Известно, что включение корнеклубнеплодов в рационы дойных коров увеличивает поедаемость объемистых кормов, улучшает перевариваемость органических веществ, а также увеличивает продуктивность.

На сегодняшний день еще слабо решены вопросы механизации очистки и мойки, а главное - измельчения корнеклубнеплодов. Ряд машин и агрегатов имеют низкую пропускную способность и несовершенство рабочего процесса измельчения, которое сопровождается потерей сока.

Очень важное значение в рационе животных имеют консервированные корма: сенаж и силос. В настоящее время силос заготавливают не только из цельных растений кукурузы, но и из зерно-стержневой массы. Это позволяет значительно снизить потери сухого вещества при силосовании и увеличить питательность корма. На долю сенажа и силоса в рационе молочных животных приходится по массе более 60 %. При этом сам процесс заготовки и разгрузки сенажных и силосных траншей довольно сложный и трудоемкий. Лучшим образом в существующей системе машин решена механизация закладки сенажа и силоса, а слабомеханизированными являются процессы разгрузки сенажных и силосных траншей. Существующая техника имеет невысокую надежность в работе и низкую долговечность.

В целом актуальной остается проблема повышения качества измельчения. Ее решение позволит исключить дополнительное измельчение кормов в кормоцехах и повысить усвояемость кормов. Особенно это важно при использовании силосованных кормов из зерно-стержневой массы кукурузы, так как зерно кукурузы имеет твердую оболочку и если ее не разрушить, то зерно «транзитом» проходит через желудочно-кишечный тракт животного.

Процесс дробления в основном используется при измельчении концентрированных кормов. Три четверти урожая зерновых идет на корм птице и скоту. На измельчение зерна и приготовление смеси требуется несколько млрд кВт-ч электроэнергии [7].

В настоящее время для измельчения фуражного зерна широко используются решетные молотковые дробилки, в которых для регулирования размеров измельченного зерна применяют сменные решета с различными диаметрами отверстий. Однако использование таких дробилок затруднено, а подчас и невозможно, при измельчении концентрированных кормов повышенной влажности (более 17%), а также початков кукурузы. При этом происходит забивание решета, что приводит к снижению производительности машины, увеличению затрат энергии. Использование решет ведет также и к переизмельчению материала, что существенно увеличивает затраты энергии и снижает качество продукции. Дробление кормов повышенной влажности особенно актуально в связи с возделыванием в ряде регионов страны кукурузы по зерновой технологии, которая предусматривает выращивание кукурузы до восковой спелости. При этом использование существующих молотковых дробилок для измельчения початков становится неэффективным, и даже невозможным. Применение для этих целей существующих измельчителей с известными рабочими органами не позволяет получить измельченный материал необходимого качества.

В связи с этим возникает необходимость в разработке и применении в сельскохозяйственном производстве измельчителей с новыми рабочими органами. Одним из решений этой проблемы является создание измельчителей, обладающих более широкими технологическими возможностями с использованием безрешетных молотковых дробилок.

Известно, что на животноводческих фермах в структуре потребления энергии на корма приходится до 80 % затрат энергии. На приготовление кормов расходуется 25.30 % общих энергозатрат [7,194]. Поэтому разработка энергосберегающих технологий и технических средств является актуальной проблемой. Решение ее позволит повысить эффективность сельскохозяйственного производства в целом.

Перспективные технические средства должны удовлетворять требованиям прогрессивных технологий с учетом различных форм хозяйствования и организации труда.

В настоящее время наметились две основные тенденции в разработке и создании измельчителей кормов: совершенствование рабочих органов и рабочего процесса существующих измельчителей в сторону уменьшения энергопотребления и улучшения качества получаемого продукта на основе классических технологий приготовления кормов; создание новых машин, с новыми рабочими органами, на основе перспективных энергосберегающих технологий в кормоприготовлении.

К таким технологиям можно отнести приготовление комбисилоса, консервирование фуражного зерна 30 % - ой влажности, консервирование и хранение зерна кукурузы, заготовка высококачественного силоса из зерна кукурузы восковой спелости, приготовление полнорационных комбикормов из собственного зернового сырья и покупных промышленных белково-витаминных, минеральных добавок и премиксов.

Таким образом, становится очевидной необходимость разработки и создания технических средств измельчения кормов с широкими технологическими возможностями на основе энергосберегающих технологий приготовления кормов в животноводстве.

Научная новизна заключается в расширении технологических возможностей и снижения энергозатрат измельчителей кормов на основе совершенствования технологического процесса и технических средств, а также:

- в закономерностях основных показателей работы безрешетных молотковых дробилок от факторов, влияющих на качество и энергоемкость процесса;

- в новых уравнениях кинетики процесса дробления в безрешетной молотковой дробилке;

- в математических моделях рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки кормов;

- в рациональных конструктивно-технологических схемах измельчителей и дробилок концентрированных кормов, позволяющих интенсифицировать рабочий процесс за счет повышения эффективности воздействия рабочих органов на материал, новых конструкций рабочих и органов, оптимизации конструктивных параметров и технологического процесса. (Патенты РФ М» 2119821, 2120726, 2131776, 2137350,2236297)

На защиту выносятся следующие положения:

1. Теоретические предпосылки, описывающие процесс дробления в безрешетных молотковых дробилках кормов.

2. Математические модели процесса измельчения в безрешетных молотковых дробилках кормов.

3. Закономерности изменения основных показателей работы безрешетных молотковых дробилок в зависимости от факторов, влияющих на процесс дробления.

4. Технические решения, обеспечивающие надежное регулирование модуля помола в безрешетных дробилках.

5. Новые технические средства измельчения кормов, обладающие более высокими технико-экономическими показателями.

6. Конструктивно-технологические схемы и основные параметры перспективных измельчителей кормов, погрузчика-измельчителя силосованных кормов, агрегата для приготовления комбикормов.

7. Результаты лабораторно-производственных исследований и производственных испытаний разработанных машин и их технико-экономическая и энергетическая эффективность.

Основные результаты и материалы диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях Казанской ГСХА (1991.2004 гг.); на Республиканской научно-практической конференции «Механизация сельского хозяйства» (Казань, АН Республики Татарстан, 1999 г.); на Международной научно-практической конференции, посвященной 10-летию Независимости Республики Казахстан (Астана, 2001 г.); на юбилейной* Международной конференции "Проблема механизации сельского хозяйства"(Казань, 2002 г.);на II и III Международных научно-практических конференциях «Автомобиль и техносфера» (Казань, 2001 г., 2003 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем» (Казань, 2002 г.); на XI Международном симпозиуме по машинному доению сельскохозяйственных животных, первичной обработке и переработке молока (Казань, 2002 г.); на III Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (Москва, 2003 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Наука и инновационные технологии для регионального развития» (Пенза, 2003 г.); на IV Международном симпозиуме «Ресурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования» (Казань, 2003 г.); на научных конференциях Ижевской ГСХА (Ижевск, 1997 г., 2002 г., 2004 г.); Чувашской ГСХА (Чебоксары, 2001 г.); Вятской ГСХА (Киров, 2002 г.); на научно-технических советах МСХ и П РТ (Казань, 1991. 1994 гг., 2001.2003 гг.); на научно-техническом совете отделения сельскохозяйственных наук АН Республики Татарстан (Казань, 2002.2004 гг.). Отдельные разработки демонстрировались на ВЦ «ВИКО» (Казань, 1995г., 2001.2004 гг.), на Российской агропромышленной выставке (Москва, 2001, 2003 г.).

Разработки, выполненные под непосредственным руководством и с участием автора, удостоены грантов АН Республики Татарстан из фонда НИОКР (2002, 2003, 2004 гг.), отмечены Бронзовыми медалями Российской агропромышленной выставки (ВВЦ, Москва, 2001г., 2003г.).

Основные результаты исследований опубликованы в 51 работе автора, в том числе в монографии (11,75 усл.печ.л.), получено 5 патентов РФ.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс Казанской, Вятской, Ульяновской, Ижевской, Чувашской ГСХА. Результаты исследований и практические рекомендации внедрены в хозяйствах агропромышленного комплекса Республики Татарстан. Малогабаритный комбикормовый агрегат АКМ-8 и безрешетная молотковая дробилка внедрены в Учхозе Казанской ГСХА, безрешетная молотковая дробилка также внедрена в НПО «Медикосервис», универсальный погрузчик сенажа и силоса УП-3 в подсобном хозяйстве ПО «Оргсинтез» и ОПХ «Столбищенское» Лаишевского района РТ, универсальный измельчитель кормов в кормоцехе ОПХ «Столбищенское» Лаишевского района РТ в технологической линии приготовления кормов. Конструкторские документации на универсальный измельчитель кормов, безрешетную дробилку, погрузчик сенажа и силоса переданы в производство в ОАО «Завод нестандартного оборудования».

Научные исследования выполнялись в соответствии с планом научно-исследовательских работ Казанской государственной сельскохозяйственной академии «Расширение технологических возможностей измельчителей кормов и повышение эффективности процесса измельчения» (Гос.№ 01.2.00 106680), входящим в комплексную программу исследований; планами Минсельхозпрода РТ в соответствии с научно-технической программой «Механизация», а также в соответствии с Программой развития приоритетных направлений науки в РТ на 2001-2005 годы (направление «Эффективность агропромышленного производства»), тема «Энергосберегающие технологии и технические средства измельчения кормов», с координационной программой по проблеме «Разработать системы технологизации и инженерно-технического обеспечения агропромышленного производства как основы стабилизации АПК субъектов Российской Федерации Северо-Кавказского, Приволжского и Уральского федеральных округов» на 2001-2005 гг.

Автор приносит особую благодарность за помощь в работе над диссертацией профессору Волкову И.Е., а также профессору Берим Г.О., доцентам Фролову В.Ф., Архипову С.М., Матяшину A.B., принимавшим участие в решение отдельных задач по теме диссертации и оказавшим практическую помощь на разных этапах выполнения диссертационной работы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Существующие теории дробления касаются в основном решетных дробилок, теоретические вопросы дробления в безрешетных конструкциях дробилок недостаточно раскрыты и исследованы.

2. Разработаны теоретические основы дробления материала в безрешетных молотковых дробилках. На основе теории марковских случайных процессов разработаны модели процесса измельчения материалов во времени (кинетика процесса) для безрешетной молотковой дробилки вертикального типа, выражения (3). На этом основании получены расчетные формулы (8), (20), (29), для определения степени измельчения материала в зависимости от технологических и конструктивных факторов. Теоретически обосновано предельно достижимое значение степени измельчения в зависимости от режима работы дробилки.

3. Получены математические модели процесса изменения степени измельчения в зависимости от числа частиц и с учетом ее предельно достижимого значения (27), (28). Разработаны общие уравнения кинетики процесса дробления (20), (21) на основании которых получены методы анализа влияния различных факторов на эффективность рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки вертикального типа.

4. Установлены закономерности изменения основных показателей работы безрешетных молотковых дробилок: степени измельчения от времени пребывания материала в рабочей камере; модуля помола (среднего размера частиц), пропускной способности и удельных затрат энергии от числа бичей и угла поворота жалюзи. Получены модели регрессий (31), (32), (33), (34), (35), (36). После исключения незначительных эффектов в моделях регрессии (31), (32), (33) и их разнормирования, то есть приведения к именованным значениям факторов (размерным), получены модели регрессии (34), (35), (36), графическое изображение которых представлено на рис. 10,11,12. Анализ моделей регрессии позволил получить оптимальные значения наиболее значимых факторов: количество бичей в камере дробилки — 6.8 шт., угол поворота жалюзи равен 90. 110

5. Для обеспечения надежного регулирования модуля помола в безрешетных молотковых дробилках и обоснования внутренней поверхности рабочей камеры предложены новые технические решения в конструкциях многоцелевых измельчителей кормов: поворотные жалюзи на корпусе измельчителя, бичи с наклонными рифлями, место расположения загрузочной и выгрузной горловины с шиберными заслонками (Патенты РФ 332120726, 2137350, 2236297).

6. Выполнены лабораторные исследования для подтверждения достоверности теоретических предпосылок. В результате чего получено подтверждение адекватности математических моделей измельчения кормов в дробилке. Численные значения коэффициентов /, (3 находятся в интервале: / (0,06. 1,33), (3 (-0,43.-0,23), для выражения (20). Теоретические предпосылки нашли полное подтверждение в экспериментальных исследованиях.

7. Экспериментальные исследования подтвердили работоспособность и эффективность предложенных решений и их оптимальные значения: высота расположения загрузочной горловины

0,2 м, количество выгрузных горловин — 3, количество жалюзи - 3 в ряду при 4-х концентрично-расположенных рядах, частота вращения ротора режущего аппарата 330 мин"1, диаметр рабочей камеры 630 мм.

8. Расширены технологические возможности универсального измельчителя кормов. Предлагаемый измельчитель «Кама — 5ОМ» обеспечивает качественное измельчение, в соответствии с зоотехническими требованиями, кукурузные початки влажностью 40.50%, листостебельной массы кукурузы, фуражного зерна, травяной резки и других кормов.

9. Разработаны, изготовлены, внедрены и исследованы в производственных условиях новые технические средства: универсальный измельчитель кормов «Кама-50М», измельчитель кормов «Кама-50К», безрешетная молотковая дробилка «Кама-50Д», агрегат комбинированный малогабаритный «АКМ-8», универсальный погрузчик силосованных кормов «УП-3», имеющие высокие технико-экономические и энергетические показатели и которые могут применятся как в технологических линиях кормоцехов, так и как отдельные машины.

Установлено, что при измельчении: корнеклубнеплодов энергозатраты снижены на 12%, концентрированных кормов - на 30%, смешивании и приготовлении комбикормов до 18.20%, погрузке и доизмельчении кормов до 40%.

10. Годовой экономический эффект от внедрения только безрешетной молотковой дробилки составляет 10,6 тыс. руб. (в ценах 1991 года). Коэффициент энергетических затрат для безрешетных молотковых дробилок «Кама-50Д» составляет 0,33; для измельчителя корнеклубнеклодов «Кама-50К» — 0,79; для универсального измельчителя «Кама-50М» -0,85.

1. Агрономическая тетрадь. Возделывание силосной кукурузы по зерновой технологии и производство кормов из початков / Под ред. H.A. Поспелова. М.: Россельхозиздат, 1985. - 94 с.

2. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М.: Металлургия, 1969.- 159 с.

3. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий/Ю.П.Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В.Грановский М.: Наука, 1976.-297 с.

4. Алёшкин, В.Р. Вероятностно статистическое исследование рабочего процесса и факторов, влияющих на эффективность работы молотковых кормодробилок: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Ленинград - Пушкин,1968.-25 с.

5. Алёшкин, В.Р. Исследование кинетики измельчения зерна в молотковой дробилке // Механизация сельскохозяйственного производства: Зап. Ленинградского СХИ. Л., 1969.-T. 143. -Вып.2. - С. 17-21.

6. Алёшкин, В.Р. Механизация животноводства / В.Р. Алёшкин, П.М. Рощин М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.

7. Алёшкин, В.Р. Некоторые закономерности прохода частиц через решето молотковой дробилки // Механизация сельскохозяйственного производства: Зап. Ленинградского СХИ. Л., 1969. - т. 119. - Вып. 1. -С. 118-124.

8. Алёшкин, В.Р. Общее уравнение кинетики измельчения в молотковой дробилке / В.Р. Алёшкин // Труды инженерного факультета ЛСХИ. Пушкин, 1967.-С. 64.

9. Алёшкин, В.Р. Планирование эксперимента при моделировании рабочего процесса кормоприготовительных машин // Интенсификация сельскохозяйственного производства Кировской области: Сб. науч. тр. КСХИ. Пермь, 1980. - Т. 68. - С. 102 - 106.

10. Алёшкин, В.Р. Повышение эффективности процесса и технических средств механизации измельчения кормов: Дис. д-ра техн. наук. Киров, 1995.-412 с.

11. Алёшкин, В.Р. Расчет затрат энергии на измельчение кормов // Механизация и электрификация сельского хозяйства: Зап. Ленинградского СХИ. - Л., 1967. - Т. 108. - Вып.2. - С.224 - 226.

12. Бабич, A.A. Хранение и использование влажного зерна кукурузы / A.A. Бабич, М.Ф. Кулик, В.В. Химич -М: Агропромиздат, 1988.-152 е.: ил.

13. Бабич, A.A. Ценный корм из влажного зерна кукурузы // A.A. Бабич, М.Ф. Кулик, В.В. Химич -М.: Агропромиздат, 1988.-48 е.: ил.

14. Багаев, А.И. Исследование динамических характеристик молотковой кормодробилки как объекта автоматического регулирования: Дис. канд. техн. наук. Барнаул, 1971. - 174 с.

15. Баранов, Н.Ф. Измельчитель ИКБ-01 / Н.Ф. Баранов, A.C. Фи-линков // Сельский механизатор. 2001. - № Ю. - С. 28-29.

16. Баранов, Н.Ф. Совершенствование технологических процессов и технических средств приготовления кормов для сельскохозяйственногопроизводства на базе роторных измельчителей: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Киров, 2001.- 41 с.

17. Барбицкий, А.П. Исследование влияния скоростного режима и диаметра рабочей камеры на эффективность работы молотковой дробилки при оптимальной мощности электропривода: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Воронеж, 1969. 26 с.

18. Березовский, A.A. Подготовка и хранение кормов / А.А.Березовский, И.Я. Автономов, А.И. Девяткин М.: Колос, 1965 .-311с.

19. Богданов, Г.А. Сенаж и силос / Г.А. Богданов, O.E. Привало М.: Колос, 1983-319 е., ил.

20. Бояринов, А.И. Методы оптимизации в химической технологии / А.И. Бояринов, В.В. Кафаров. — М.: Химия, 1969. — 564 с.

21. Бремер, Г.И. Теория и расчет дробильных машин. Учебное пособие. Изд. ВСХИЗО, 1970. 50 с.

22. Бронштейн, H.H. Справочник по математике / H.H. Бронштейн, К.А. Семендаев 2-ое изд.перераб. и доп.-М.: Наука, 1967. - 608 с.

23. Василенко, П.М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований. М.: Наука, 1985. - 163 с.

24. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработки опытных данных.- М.: Колос, 1967. 119 с.

25. Власов, Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники.- М.: Колос, 1986.- 223 с.

26. Волков, И.Е. Дробилка безрешетная молотковая / И.Е. Волков, Б.Г. Зиганшин // Информационный листок № 110-96. Татарский центр научно-технической информации — Казань, 1996. — 2 с.

27. Волков, И.Е. Агрегат комбикормовый малогабаритный АКМ-8 / И.Е. Волков, Б.Г. Зиганшин, A.B. Матяшин // Информационный листок № 104-95. Татарский центр научно-технической информации Казань, 1996. - 3 с.

28. Волков, И.Е. Универсальный измельчитель кормов / И.Е. Волков, Б.Г. Зиганшин // Информационный листок № 75-99. Татарский центр научнотехнической информации — Казань, 1999. 3 с.

29. Волков, И.Е. Универсальный погрузчик / И.Е. Волков, Б.Г. Зиган-шин, A.B. Матяшин // Информационный листок № 41-97. Татарский центр научно-технической информации — Казань, 1997. — 3 с.

30. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике.-10-ое изд., пе-рераб. и доп.- М.: Наука, 1973. -870 с.

31. Галкин, А.Ф. Комплексная механизация производственных процессов в животноводстве. 2-е изд., доп. и перераб.— М.: Колос, 1974. — 368 с.

32. Гийо, Р. Проблема измельчения материалов и ее развитие. М.: Издательство литературы по строительству, 1964. - 111 с.

33. Глебов, JI.A. Повышение эффективности измельчения компонентов комбикормов. М.: ЦНИИТЭИ Минзата СССР, 1984.

34. Горячкин, В.П. Собрание сочинений. М.: 1965.-Т. 3. - С. 131-172.

35. ГОСТ 8.432-81 Влажность зерна и продуктов его переработки. Методика выполнения измерений на образцовой вакуумно-тепловой установке. -М.: Изд-во стандартов, 1981. 7 с.

36. Данилин, A.C. Производство комбикормов за рубежом. М.: Колос, 1968.-336 с.

37. Денисов, В.А. Повышение эффективности процесса измельчения зерновых компонентов комбикормов: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1992.-32 с.

38. Джинджихадзе, С.П. Исследование энергоемкости процесса дробления фуражного зерна в молотковых дробилках: Автореф. дис. канд. техн. наук. Тбилиси, 1965. - 22 с.

39. Доугерти, К. Введение в эконометрику: Пер. с англ. —М.: ИНФРА-М, 1999.-402 с.

40. Дробилка зерна. Проспект АО "ВНИИКОМЖ", 1993.

41. Дробилка центробежная многоступенчатая. Сыроватка В.И., Денисов В.А., Карташов С.Г. Проспект ВНИИМЖ., 1988.

42. Дюк, В. Обработка данных на ПК в примерах / В.Дкж.- Спб.: Питер, 1997.-240 с.

43. Егоров, Г.А. Технологические свойства зерна. М.: Агропромиз-дат, 1985. -334 с.

44. Елисеев, В.А. Исследование процесса измельчения зерна ударом: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1962. -20 с.

45. Елисеев, В.А. Теоретическое и экспериментальное обоснование методов повышения эффективности процесса измельчения зерновых кормов на животноводческих фермах: Автореф. дис. д-ра техн. наук. -Воронеж, 1970.-62 с.

46. Ермичев, В.А. Обоснование размеров шарнирно закреплённого рабочего органа измельчителя кормов / В.А. Ермичев, В.М. Кузюр // Техника всельском хозяйстве. 1995. - №6. - С. 28-29.

47. Жислин, Я.М. Дробильное и прессующее оборудование комбикормового завода / Я.М. Жислин, Б.И. Пикус М.: Агропромиздат, 1987. -116 с.

48. Зиганшин, Б.Г. Влияние качества измельчения семян зерна на продуктивность дойных коров / Б.Г. Зиганшин // Труды XI международного симпозиума по машинному доению с/х животных, первичной обработки и переработке молока. Казань, 2003. - С. 250-253.

49. Зиганшин, Б.Г. Иммитационная модель процесса дробления / Б.Г. Зиганшин // Проблемы механизации сельского хозяйства (Юбилейный сборник научных трудов Казанской ГСХА). — Казань, 2000. — С. 101-103.

50. Зиганшин, Б.Г. Использование энергонасыщенных тракторов в кор-моприготовлении / Б.Г. Зиганшин // Труды 3-й Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». — Казань: изд-во Каз.гос.техн.ун-та., 2001. С. 917-919.

51. Зиганшин, Б.Г. Исследование возможности регулирования степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке вертикального типа / Б.Г. Зиганшин // Сборник научных трудов молодых ученых и аспирантов / КСХИ. -Казань, 1994.-С. 29-32.

52. Зиганшин, Б.Г. Исследование рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки / Б.Г. Зиганшин // Труды Казанской ГСХА (раздел: технические науки), Том 70./Центр оперативной печати. Казань, 2001. - С.173-177.

53. Зиганшин, Б.Г. К вопросу кинетики процесса дробления / Б.Г. Зиганшин, В.Ф. Фролов // Труды региональной научно-практической конференции «Аграрная нация состояния и проблемы» Т.1.- Ижевск, 2002.-С.250-251.

54. Зиганшин, Б.Г. К обоснованию конструкции безрешетной молотковой дробилки кормов / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков // Труды Ижевской ГСХА. -Ижевск, 1997.-С. 11-12.

55. Зиганшин, Б.Г. Математическое моделирование рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, В.Ф. Фролов // Труды Казанской ГСХА. Казань, 1997. - С. 36-39.

56. Зиганшин, Б.Г. Микроскопическое обоснование уравнения кинетики дробления / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Г.О. Берим // Труды Казанской

57. ГСХА. Казань, 1997. - С. 24-26.73.3иганшин, Б.Г. Моделирование рабочего процесса безрешетной молотковой дробилки / Б.Г. Зиганшин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2004. — С. 36-37.

58. Зиганшин, Б.Г. Некоторые результаты исследования регулирования степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке вертикального типа / Б.Г. Зиганшин // Сборник научных трудов молодых ученых и аспирантов / КСХИ. Казань, 1994. - С. 33-38.

59. Зиганшин, Б.Г. Новые технические средства в кормоприготовлении для молочных ферм / Б.Г. Зиганшин // Труды XI международного симпозиума по машинному доению с/х животных, первичной обработки и переработке молока. Казань, 2003. - С. 244-249.

60. Зиганшин, Б.Г. Новые технические средства измельчения кормов / Б.Г. Зиганшин // Мясное и молочное скотоводство. — 2004. — № 8. С. 24-26.

61. Зиганшин, Б.Г. Проблемы измельчения кукурузы / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков // Труды Казанской ГСХА (раздел: технические науки), Том 70. / Центр оперативной печати. — Казань, 2001. — С. 169-173.

62. Зиганшин, Б.Г. Разработка и обоснование параметров безрешетной молотковой дробилки кормов вертикального типа: Дис. канд. техн. наук. Казань, 1998.-156 с.

63. Зиганшин, Б.Г. Способы регулирования степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке / Б.Г. Зиганшин // Труды Казанской ГСХА. — Казань, 1997.-С. 17-18.

64. Зиганшин, Б.Г. Технологии и технические средства приготовления кормов / Б.Г. Зиганшин. — Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2003. — 188 с.

65. Зиганшин, Б.Г. Экспериментальная установка для исследования процесса дробления / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков // Сборник научных трудов молодых ученых и аспирантов / КСХИ. — Казань, 1996. — С. 30-31.

66. Зиганшин, Б.Г. Энергосберегающие технические средства измельчения кормов / Б.Г. Зиганшин // Энергобеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве / Труды 3-й Международной научно-технической конференции /ГНУ ВНИЭСХ.-М., 2003. -С. 59-61.

67. Зиганшин, Б.Г. Энергосберегающие технологии приготовления кормов в условиях Республики Татарстан / Б.Г. Зиганшин // Всероссийская научно-практическая конференция «Наука и инновационные технологии для регионального развития». — Пенза, 2003. — С. 45-47.

68. Зуев, А.И. Справочник механизатора животноводства. Л.: Лениз-дат, 1974. -397 с.

69. Игнатьевский, Н.Ф. Исследование воздушного режима в молотковых кормодробилках: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград - Пушкин, 1968.-17 с.

70. Ильдутов, А.Н. Обзор теорий измельчения // Ресурсоприродосбере-гающие рабочие органы сельскохозяйственных машин: Сб.науч.тр. Ульяновской ГСХА. Ульяновск, 1997. - С.48-60.

71. Испытание сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. OCT 70.2.15-73.-М.: Издательство стандартов, 1974. -24 с.

72. Испытание сельскохозяйственной техники. Методы экономической оценки. OCT 70.2.18-73.-М.: Издательство стандартов, 1974. - 66 с.

73. Испытание сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки. OCT 70.2.2-73.-М.: Издательство стандартов, 1974. — 23 с.

74. Казаков, Е.Д. Методы оценки качества зерна. М.: Агропромиздат, 1987.- 156 с.

75. Казаков, Е.Д. Морфологические особенности зерна ячменя // Исследования в области физико-механических свойств зерна и подготовки его к помолу: Труды МТИПП. М, 1957. - Вып.9. - С. 100 - 106.

76. Казинцев, Н.В. Повышение износостойкости рабочих органов измельчителей ИРТ-165 / Н.В. Казинцев, В.А. Шумский, Э.Е. Нимаев // Техника в сельском хозяйстве. 1987. -№11.-С.22-23.

77. Карнов, A.M. Исследование рабочего процесса молотковых дробилок при производстве травяной муки: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Тула, 1968.-15 с.

78. Кирпичев, В.Л. Журнал Русского химического и физического общества. Часть физическая. М., 1874. - т.6.- Вып.9. - С. 152.

79. Кирпичников, Ф.С. Оптимизация работы молотковой дробилки, работающей в замкнутой воздушной системе / Ф.С. Кирпичников,

80. C.B. Мельников I ! Механизация производственных процессов в животноводстве: Зап. Ленинградского СХИ.-JI., 1974. — С. 3-10.

81. Клушанцев, Б.В. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации / Б.В. Клушанцев, А.И. Косарев, Ю.А. Муйземнек М.: Машиностроение, 1990. - 320 с.

82. Клушанцев, Б.В. О некоторых особенностях кинетических схем и конструкций щековых и конусных дробилок. // Тр. ВНИИстройдормаша. М.: 1977. Вып.77. - С.3-13.

83. Корма. Справочная книга. / Под. ред. М.А. Смурыгина. М.: Колос, 1977.-368 с.

84. Коротков, В.Г. К определению расхода энергии в измельчителе зерна ударно-истирающего действия / В.Г. Коротков, В.Ю. Полищук, C.B. Антимонов // Техника в сельском хозяйстве. 2001.-№5.-С. 18-19.

85. Коротков, В.Г. Распределение окружных скоростей в измельчителе ударно-истирающего действия / В.Г. Коротков, В.Ю. Полищук, C.B. Антимонов // Техника в сельском хозяйстве. 2001. - №1. - С.34-35.

86. Коротчиков, П.Х. Новое оборудование для переработки зерна в хозяйствах // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996. - № 3.-С.8-10.

87. Косарев, А.И. Молотковые дробилки для промышленности строительных материалов / А.И. Косарев, Д.С. Силенок М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1979.-40 с.

88. Косарев, А.И. Опыт эксплуатации роторных дробилок и пути совершенствования их конструкций / А.И. Косарев, В.А. Стрельцов М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978. - 36 с.

89. ПО.Кошелев, А.Н. Производство комбикормов и кормовых смесей / А.Н. Кошелев, Л.А. Глебов М.: Агропромиздат, 1986. - 176 с.

90. Кукта, Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов / Г.М. Кукта. М.: Агропромиздат, 1987. - 303 с.

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

92. ПЗ.Кулаковский, И.В. Машины и оборудование для приготовления кормов / И.В. Кулаковский, Ф.С. Кирпичников, Е.И Резник. Справочник. -М.: Россельхозиздат, 1987. Т.1. - 288 с.

93. Курдюмов, В.И. Энергосберегающая технология и средства механизации приготовления комбинированного силоса крупному рогатому скоту: Автореф. дис. .д-ра техн. наук. Рязань, 2002. — 43 с.

94. Левин, Я.С. Исследование факторов, влияющих на дробление зерна.- М.: Труды ВИСХОМ, 1961.- 42 с.

95. Леонтьев, П.И. Технологическое оборудование кормоцехов / П.И. Леонтьев, В.И. Земсков, В.М. Потемкин. М.: Колос, 1984. — 157 с.

96. Ломов, В.И. Разработка и исследование кормодробилки с перфорированным ротором: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Ленинград Пушкин, 1981.- 16с.

97. Львовский, E.H. Статистические методы построения энергетических формул. М.: Высшая школа, 1992. - 224 с.

98. Макаров, А.П. Исследование технологического процесса измельчения фуражного зерна в молотковых дробилках // Электрификация сельского хозяйства: Научные труды ВИЭСХ. М., 1964. - С. 66 - 87.

99. Маркин, О.Ю. Разработка вибрационной дробилки для измельчения зерновых материалов с обоснованием параметров и режимов работы: Автореф. дис. канд. техн. наук. Казань, 1997. - 24 с.

100. Маркс, К. Полное собр. Соч. Т. 23. - 2-е изд. — М.: Политиздт.

101. Мельников, C.B. Аэродинамические исследования молотковых кормодробилок // Земледельческая механика: Сб. тр. М.: Машиностроение, 1971.- Т. 13.-С. 270-281.

102. Мельников, C.B. Влияние влажности зерна на показатели работы молотковых дробилок // Земледельческая механика: Сб. тр. М.: Машиностроение, 1961. - Т.6. - С 372 - 380.

103. Мельников, C.B. Исследование воздушного потока, создаваемого барабаном молотковой дробилки /C.B. Мельников, Н.Ф. Игнатевский // Meханизация и электрификация сельского хозяйства: Зап. Ленинградского СХИ.- Л., 1967.- т.108-Вып.2.- С.219-223.

104. Мельников, C.B. Исследование процесса разрушения зерна ударом // Механизация и электрификация сельского хозяйства / C.B. Мельников, Ф.Г. Плохов Зап. Ленинградского СХИ.- Л., 1967.- т. 108.- Вып.2.- С.212-219.

105. Мельников, C.B. Методика испытаний машин с применением математической теории планирования экспериментов / C.B. Мельников, П.М. Рощин /в кн. Новое в методах испытаний тракторов и СХМ. М. ЦНИИТЭП, 1971.

106. Мельников, C.B. Методика оценки качества размола концентрированных кормов // Земледельческая механика: Сб. тр. М. ¡Машиностроение, 1965.- Т. 5. - С. 158 - 182.

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

108. Мельников, C.B. Моделирование рабочего процесса в молотковой кормодробилке // Механизация сельскохозяйственного производства: Зап. Ленинградского СХИ. Л., 1968. - Т. 119. - С. 113 - 117.

109. Мельников, C.B. Определение скорости удара при разрушении зерна / C.B. Мельников, Ф.Г. Плохов Труды, ЧИМЭСХ, 1966, Вып. 21. -С.113-117.

110. Мельников, C.B. Основания для проектирования молотковых дробилок// Земледельческая механика: Сб. тр. М.: Машиностроение, 1967.Т. 7.-С. 221 -232.

111. Мельников, C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алёшкин, П.М.

112. Рощин JI.: Колос, 1980.-168 с.

113. Мельников, C.B. Теоретические основы технологии измельчения корма на молотковых дробилках // Земледельческая механика: Сб. тр. М: Машиностроение, 1965. - Т.4. - С. 139 - 152.

114. Мельников, C.B. Экспериментальные основы теории процесса измельчения кормов на фермах молотковыми дробилками: Автореф. дис.д-ра техн. наук. — Л., 1969. 60 с.

115. Мерчалов, СВ. Повышение эффективности работы молотковой дробилки: Автореф. дис. канд. техн. наук. —Воронеж, 1998. — 23 с.

116. Методика проведения испытания машин для измельчения кормов. -М.: ВНИИЭСХ, 1969.- 80 с.

117. Методика статистической обработки эмперических данных. М.: -1963.- 12 с.

118. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. М.: ВИМ, 1995. - 96 с.

119. Методические указания по применению математических методов планирования эксперимента в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1973.- 40 с.

120. Механизация животноводства на промышленной основе. В.В. Куя-нов, А.К. Мельник и др. М.: Колос, 1972. - 432 с.

121. Механизация производственных процессов на животноводческих фермах. / Под ред. B.C. Краснова. Изд. 5-ое.- М.: Сельхозиздат, 1963. 479 с.

122. Микрюков, К.Ю. Совершенствование процесса и устройств измельчения зерна путем оптимизации воздушно-дисперсных потоков: Автореф. дис.канд. техн. наук. — Киров, 2003. 19 с.

123. Мянд, А.Э. Кормоприготовительные машины и агрегаты. М.: Машиностроение, 1970. - С. 105-231.

124. Налимов, B.B. Логические основания планирования эксперимента / В.В. Налимов, Т.И. Голикова М.: Металлургия, 1980.- 152 с.

125. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов /В.В. Налимов, H.A. Чернова М.: Наука, 1965. - 340 с.

126. Налимов, В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971.- 207 с.

127. Некрашевич, В.Ф. Научно-техническое обоснование технологии и средств механизации приготовления кормовых гранул и брикетов с заданными физико-механическими свойствами: Автореф. дис.д-ра техн. наук. — Л.Пушкин, 1983.-40 с.

128. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф Л. Энергоатомиздат. Ленинградское отд. 1991г.

129. Нормы амортизационных отчислений на тракторы, сельскохозяйственные машины и оборудование, используемое в сельском, водном и лесном хозяйстве и сроки их службы. М.: Колос, 1982. - 26 с.

130. Организационно-технологический проект производства зерна кукурузы по интенсивной технологии/ Рекомендации. М.: Россельхозиздат, 1988. -80с.: ил.

131. ОСТ 46172-84. Кукуруза. Выращивание на силос. Типовой технологический процесс. ОКСТУ 9704.-М.: Агропромиздат, 1987.-64 с.

132. Остапчук, Н.В. Математическое моделирование технологических процессов хранения и переработки зерна.- М.: Колос, 1977.-240 с.

133. Павлюченко, А.К. Экономика комбикормовой промышленности.-М.: Агропромиздат, 1990. 208 с.

134. Палкин, A.B. Повышение эффективности функционирования молотковой безрешётной дробилки кормов: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Киров, 2000. 19 с.

135. Пилипенко, А.Н. Механизация переработки и приготовления кормов в личных подсобных хозяйствах / А.Н. Пилипенко, A.B. Тимановский -М.: Росагропромиздат, 1989. 144 с.:ил.

136. Писаренко, В.Н. Планирование кинетических исследований / В.Н.

137. Писаренко, А.Г. Погорелов. М.: Наука, 1969.

138. Победнов, Ю.А. Степень измельчения массы // Кукуруза и сорго. -1990.-№3.

139. Поярков, М.С. Совершенствование рабочего процесса молотковых дробилок с жалюзийными сепараторами при одно- и двухступенчатом измельчении зерна: Автореф. дис. канд. техн. наук. Киров, 2001. — 22 с.

140. Прощак, В.М. Исследование и обоснование работоспособности и основных параметров высокоскоростных молотковых кормодробилок: Автореф. дис. канд. техн. наук. Орджоникидзе, 1967. - 25 с.

141. Ревенко, И.И. О влиянии скорости молотков на эффективность процесса измельчения кормовых материалов. // Тракторы и сельхозмашины. 1971.-№3.-С. 31 -33.

142. Ревенко, И.И. Распределение перерабатываемого материала в камере измельчения молотковой дробилки / Тракторы и сельхозмашины. — 1978. -№ 7. с. 24-26.

143. Рублев, В.И. Методика ускоренных испытаний на износостойкость молотков кормодробилок / В.И. Рублев, И.Н. Иваненко // Испытания машин и оборудования для животноводства и кормопроизводства. Сб.науч.работ ВНИИМОЖ, 1986.-С. 23-33.

144. Рудаков, А.И. Разработка теории и технических средств технологического воздействия на влажные смеси в сельскохозяйственном производстве: Автореф. дис. .д-ра техн. наук. — Казань, 2004. — 47 с.

145. Руководство по возделыванию гибридов кукурузы фирмы "Пионер" по зерновой технологии в республике Татарстан / Проспект фирмы "Пионер", 1993.-45 с.

146. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов измерений. -М.: Наука, 1971.-192 с.

147. Саутин, С.Е. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Л.: Химия, 1975 .- 48 с.

148. Семенов, Е.В. Определение эффективности измельчения зерна в молотковой дробилке / Е.В. Семенов, A.A. Коробицын, В.А. Карамзин // Хранение и переработка сельхозсырья. 1995. - № 1. - С. 38 - 40.

149. Семенов, Е.В. Расчет производительности молотковой дробилки / Е.В. Семенов, A.A. Коробицин, В.А. Карамзин // Хранение и переработка сельхозсырья.- 1996. № 1. - с. 18.

150. Сироткин, В.Т. К вопросу разрушения зерна в молотковой дробилке с подвижной декой // Совершенствование технологий и технических средств уборки, обработки и переработки зерна: Сб. науч. тр. — Воронеж,1990.-С. 183-203.

151. Соколов, А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранения и переработке зерна. М.: Колос, 1984. - 445 с.

152. Солнцев, Р.В. Совершенствование процесса измельчения и обоснование конструктивных и режимных параметров измельчения зерна центробежного типа: Автореф. дис. канд. техн. наук. Воронеж, 2000. - 23 с.

153. Соминич, Н.Г. Механизация животноводческих ферм. M.-JL: Сельхозгиз, 1957. - С. 276 - 303.

154. Спорыхин, В.В. Исследование взаимосвязи скоростного режима и диаметра рабочей камеры с мощностью электропривода дробилки с радиальной загрузкой: Автореф. дис.канд. техн. наук. — Воронеж, 1976. — 24 с.

155. Спорыхин, В.В. Исследование взаимосвязи скоростного режима и диаметра рабочей камеры с мощностью электропривода дробилки с радиальной загрузкой: Автореф. дис. канд. техн. наук. Воронеж, 1976. - 24 с.

156. Справочник по качеству зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1971.-352 с.

157. Справочник по качеству зерна. Киев.: Урожай, 1983 - 175 с.

158. Сулима, М.А. Применение уравнений крупности для определениясредних размеров частиц травяной муки // Механизация и электрификация сельского хозяйства: Зап. Ленинградского СХИ.- JL, 1967.- т. 108.- Вып.2.-С.232-237.

159. Сундеев, A.A. Исследование технологического процесса измельчения зерновых кормов: Автореф. дис. канд.техн.наук.-Воронеж, 1968.-25с.

160. Сундеев, A.A. О закономерностях разрушения зерна в молотковых дробилках // Совершенствование технологий и технических средств уборки, обработки и переработки зерна: Сб. науч. тр. Воронеж, 1990. -С.160- 176.

161. Сыроватка, В.И. Исследование процесса измельчения зерна ударом // Тракторы и сельхозмашины. 1962. - № 11. - С.27-29.

162. Сыроватка, В.И. Исследования основных закономерностей процесса измельчения зерна в молотковой дробилке кормов: Автореф. дис. канд.техн. наук. М., 1964. - 36 с.

163. Сыроватка, В.И. Основные закономерности процесса измельчения зерна в молотковой дробилке // Электрификация сельского хозяйства: Научные труды ВИЭСХ. М., 1964. - С. 89 - 157.

164. Сыроватка, В.И., Производство комбикормов в хозяйствах / В.И. Сыроватка, С.Г. Карташов. -М.: Росагропромиздат, 1991. 40 с.

165. Сысуев, В.А. Энергосберегающие машины и оборудование для кормоприготовления: исследование методами планирования эксперимента / В.А. Сысуев. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1999. - 294 с.

166. Таджибаев, Б.М. Бесколосниковая горизонтальная дробилка пищевых отходов: Автореф. дис.канд. техн. наук. — Балашиха, 1990. 21 с.

167. Тарасенко, A.M. Исследование влияния конструктивных параметров молотковой дробилки на эффективность измельчения зерновых кормов: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Воронеж, 1976. — 23 с.

168. Технология переработки зерна / Под ред. Г.А. Егорова. М.: Колос,1977.-376 с.

169. Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента /В.Б. Тихомиров. М. Легкая индустрия. 1974.

170. Турбанов, Н.В. Повышение эффективности процесса дробления зерна в молотковой дробилке путем разделения дерти воздушным потоком: Автореф. дис. .канд. техн. наук. — Киров, 2004. — 23 с.

171. Фан Лянь-Цэнь. Дискретный принцип максимума / Фан Лянь-Цэнь, Вань Чу-Сен. // Пер с англ. под ред. А.И. Пропоя. М.: Мир, 1967. - 180 с.

172. Феллер, В. Ввведение в теорию вероятностей и ее приложения / В. Феллер. Изд.2-е., М., "Мир", 1967 т.1., 498 с.

173. Филинков, A.C. Повышение эффективности одно- и двухступенчатых дробилок зерна за счет совершенствования конструктивно-технологических схем: Автореф. дис.канд. техн. наук. Киров, 2002. —22 с.

174. Филипова, А.Г. Исследование рабочего процесса молотковой дробилки с целью повышения качества размола и срока службы: Автореф. дис.канд. техн. наук. Краснодар, 1975. - 27 с.

175. Финни, Д. Введение в теорию планирования эксперимента / Д.Финни. -М.: Наука. 1970.- 288 с.

176. Хартман, К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов./ Под ред. Э.К. Лецкого.-М.: Мир, 1977.-552 с.

177. Хикс, И. Основные принципы планирования эксперимента / И.Хикс. М.Мир.1967.

178. Ходаков, Г.С. Физика измельчения / Г.С. Ходаков. М.: Наука, 1972.-299 с.

179. Храпач, В.Е. Экспериментально-теоретическое обоснование технологического процесса измельчения зерна и параметров молотковой дробилки открытого типа: Автореф. дис. канд. техн. наук. Киев, 1983.-21 с.

180. Хусид, С.Д. Измельчение зерна на молотковых мельницах / С.Д.

181. Хусид. М.:Заготиздат, 1947. - 128 с.

182. Хусид, С.Д. Измельчение зерна / С.Д. Хусид. М.: Хлебоиздат, 1958.-248 с.

183. Шенк, X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк.- М.: Мир, 1979, 133 с.

184. Энергоэкономическая дробилка центробежного типа / В.А. Денисов, В .И. Сыроватка, С.Г.Карташов, В.В.Фокин // Проспект ВИЭСХ., 1988.

185. A.c. 1071308 В 02 с 13/04. Молотковая дробилка /А.Б.Демский, С.Д.Черныш и др. (СССР). №3358579/ 29-33; Заявлено 02.12.84; 0публ.07.02.84; Бюл. № 5.

186. A.c. 152608 СССР В02 d; 50 с, 830 Молотковая дробилка /В.И.Сыроватка, Н.Н.Фадеев (СССР). - № 748535/30-15; Заявлено 18.10.61, Опубл. 1963; Бюл. № 1.

187. A.c. 1634171 СССР. МКИ3 A01F 29/00. Измельчитель кормов /И.Е.Волков, В.С.Комиссаров. Опубл. в Б.И. № 39, 1991.

188. A.c. 173521 СССР Кл. 45е, 3524, МПК А 01 f. Молотковая дробилка /В.И.Сыроватка (СССР). № 747237/30-15; Заявлено 30.09.61; Опубл. 14.09.65; Бюл. № 15.

189. A.c. 321283 СССР МПК В02 с 13/09. Молотковая дробилка /В.П.Файнер, Н.П.Брынза (СССР). № 1439543/28-13; Заявлено 08.05.70; Опубл. 17.01.72; Бюл. № 35

190. A.c. 410810 СССР М. Кл. В02 с 13/18. Молотковая дробилка /В.В.Гайдидей, В.Я.Кравченко (СССР). № 1707675/29-33; Заявлено 22.10.71; Опубл. 15.01.74; Бюл. № 2.

191. A.c. 622454 СССР М. Кл2 А01 К 5/00. Дробилка для кормов /А.С.Клебан, В.Г.Мальков, Н.А.Токарчук (СССР). №2408977/ 30-15; Заявлено 05.10.76; Опубл. 17.07.78.

192. A.c. 837396 В02 С 2/04. Конусная дробилка /А.Б.Сыса, Г.В.Молозина. (СССР). Опубл. 18.06.81; Бюл. № 22.

193. A.c. 876153 В02 С 13/02. Ротор молотковой дробилки

194. В.А.Стрельцов (СССР). Опубл. 30.10.81; Бюл. № 40.

195. А.с. 948429 М.Кл3. В02 с 13/16. Молотковая дробилка /Ц.Д.Сампилов, В.А.Маркусеев и др. (СССР). № 3216704/29-33; Заявлено 10.01.80: Опубл. 07.08.82; Бюл. № 29.

196. Патент № 2,572,413 (США). Continuous muller/ A.A.Wickland.

197. Патент № 2.058.608 А (Англия ).Pulverisers, Commonwealth of Australia/Michel Albert Jadouin.

198. Патент № 2.076.310 А (Англия ).Hammer mill, Simon-Barron Limited /Richard Quentin Carmichael.

199. Патент № 2.437.872 (Франция). Broyeur a marteaux, notamment pour moudre des cereales, Simon-Barron Limited, residant en Grande-Bretagne/ Stewart Peter Tresilian Flaser, Richard Quentin Carmichael.

200. Патент № 2119821 РФ. МПК 6 В 02 С 13/00. Дробилка молотковая безрешетная / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Н.З. Хисметов, P.P. Валеева. — Заявлено 27.03.97. Опубл. 10.10.98. Бюл. № 28.

201. Патент № 2120726 РФ. МПК 6 А 01 F 29/00. Устройство для плавного регулирования модуля помола в безрешетной молотковой дробилке кормов / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Н.З. Хисметов. — Заявлено 29.01.97. Опубл. 27.10.98. Бюл. № 30.

202. Патент № 2131776 РФ. МПК 6 В 02 С 13/02. Дробилка безрешетная молотковая / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, Н.З. Хисметов. — Заявлено 07.04.97. Опубл. 20.06.99. Бюл. № 17.

203. Патент № 2236297 РФ. МПК 7 В 02 С 13/286. Дробилка молотковая / Б.Г. Зиганшин, И.Е. Волков, В.Ф. Фролов, А.А. Мустафин. Заявлено 28.11.01. Опубл. 20.09.04. Бюл. № 26.

204. Патент № 3,214,105 (США). Reduction mill/ R.E. Owens Enal.

205. Патент № 3,224,688 (США). Shredder /Rudolf Е. Beiter.

206. Kick, F. "Das Gesetz der proporzionalen Widerstande", Leipzig, 1885.

207. Rittinger, V.P. "Lehrbuch der Aufbereitungskunde", Berlin, 1867.

208. Rumpf, H. "Struktur der Zerkleinerungswissenschaft", "Aufbereitungstechnik", № 8. 1966. S 421.