автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение качества функционирования технических систем хранения и приготовления кормов на животноводческих предприятиях

Государственная комиссия Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам

Ленинградский ордена Трудового Красногэ Знамени сельскохозяйственный институт

На правах рукописи

А Р Т Ю ШИН

Анатолий Алексеевич

УДК 631.363

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ХРАНЕНИЯ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ НА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

/А у? ^¿/7?-^./ ' "

Ленинград 1990

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском и проектао-технологическом институте механизации и электрификации животноводства (ЦНИПТИМЭЖ , г, Запорожье) и Всероссийском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте механизации животноводства (ВНИИМЖ, г.Подольск)

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор В.С.СЕЧКИН доктор технических наук, профессор В.Ф.НЕКРАШЕВИЧ доктор технических наук, профессор А.А.ОМЕЛЬЧЕНКО

Ведущая организация Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства

Защита состоится" " _1990 г.

в _ ч _ мин на заседании специализированного совета Д 120.37,04 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук при Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте по . адресу: 189620, Ленинград-Пушкин, Ленинградское шоссе, 2, Инженерный факультет, ауд, 719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ленинградского ордена Трудового Красного Знамени сельс кохозя йстве иного института,

Автореферат разослан " " _1990г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук,

профессор Б.И.ВАГИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986...1990 годы и на период до 2000 г., одобренными ХХУП съездом КПСС, предусмотрено последовательно проводить намеченную Продовольственной программой СССР линию на полное удовлетворение потребностей страны в продуктах питания, и прежде всего в мясных и молочных продуктах. Причем весь прирост производства животноводческой продукции намечено получить за счет интенсивных факторов: укрепления кормовой базы, существенного увеличения производства грубых и сочных кормов; создания в каждом хозяйстве необходимой базм хранения кормов и приготовления их к скаршшванию; значительного роста продуктивности животных путем более полного использования генетического потенциала продуктивности; перевода животноводства на индустриальную базу путем широкого внедрения интенсивных технологий, комплексной механизации и автоматизации производства.

Однако в настоящее время животноводческие фермы и комплексы зачастую обеспечены кормами собственного производства лишь на 60...70$ от потребности, в стране ощущается острый дефицит хранилищ сочных и грубых кормов, что вместе о применяемыми в хозяйствах машинами для заготовки кормов приводит к значительным их потерям и неоправданным затратам. Типовые проекты хранилищ кормов ro.iO.ivr недостаточную Номенклатуру, а существующие кормоприготови-тельные цеха не обеспечивают реализацию научно обоснованных программ кормления по полноценности приготавливаемых кормосмесей и допускаемым отклонениям выдаваемых порций кормов от норм, заданных рационами.

Поэтому создание кормовой'зоны животноводческих предприятий, оснащенной хранилищами кормов и комплексами машин для их заготовки, обеспечивающими повышение качества, сокращение потерь кормов и затрат дефицитных ресурсов, поточными технологическими линиями для приготовления и раздачи кормов, обеспечивающими улучшение их использования и нормированное кормление животных, является весьма актуальным в деле увеличения производства животноводческой продукции и повышения эффективности отрасли.

Предметом исследования является повышение качества функционирования технических систем хранения и приготовления кормов яа животноводческих предприятиях.

Исследования, отраженные в диссертации, выполнялись в соответствии с государственными научно-техническими программами, утвержденными Государственным Комитетом по науке и технике Совета Министров СССР 0.51.525 (1971...1975 гг.), 0.51.08 (1976..Л980гг 0.51.25 (1981...1985 гг.), 0.51.12 (1986...1990 гг.) и ведомствен ными координационными планами по решению научно-технических проблем 16.07, 16.09, 16.18, 16.19 и 0.сх.Ю2.

Цель исследования - разработка научно обоснованных рекомендаций по повышению качества функционирования технических систем хранения и приготовления кормов на животноводческих предприятиях на основе новых закономерностей их построения и оптимизации параметров и режимов работы.

Научную новизну работы составляют:

усовершенствованные экономико-математическая модель и алгоритм оптимизации параметров хранилищ кормов кормовой зоны ферм и комплексов как технической подсистемы общей системы кормообеспе-чения животноводческого предприятия, отличающиеся от известных использованием в качестве целевой функции минимума дифференциальных затрат на заготовку и хранение кормов, учитывающих дефицит животноводческой продукции, трудовых ресурсов и единовременные затраты на конструктивные элементы хранилищ, и обоснованные с их помощью рекомендации по расширению номенклатуры хранилищ кормов траншейного и башенного типов;

предложенные автором новая постановка и решение задачи определения соответствия показателей качества работы поточных кормо-приготовительных линий технологическим требованиям на стадии проектирования на основе разработанной математической модели кормоцеха как технической подсистемы второго уровня системы кормообес-печения животноводческого предприятия, базирующейся на представлении его структурной схемы в виде соединенных определенным образом элементов с присущими им передаточными функциями, выдающих кормовые потоки как случайные функции на входе и преобразующих их через передаточные функции этих элементов в случайные функции на выходе, позволяющей определять и сравнивать отклонения порций кормов, выдаваемых каздому животному, и однородности кормосмесей с допустимыми и проектировать технологические линии с заданным качеством работы;

усовершенствованная математическая модель технологических линий транспортирования, приема, накопления и выдачи кормов как технической подсистемы третьего уровня системы кормообеспечения животноводческого предприятия, учитывающая стохастический характер входных и выходных потоков кормов, соотношение их математических ожиданий, продолжительность работы транспортных средств и накопителя, допустимую продолжительность пребывания корма в потоке и непрерывность этого потока за цикл работы линии и позволяющая определять оптимальный объем бункеров питателей и дозаторов в линиях приготовления и раздачи стебельчатых кормов, корнеплодов и комбикормов и загрузки сенажннх башен при доставке кормов мобильным транспортом и в технологических линиях силоса, сенажа, корнешгодов и комбикормов при доставке кормов стационарными средствами механизации;

новый математический аппарат дай обоснования конструктивно-технологической схемы и параметров питателя-дозатора стебельчатых кормов как элемента системы кормообеспечения животноводческого предприятия, основанный на вероятностном подходе к описанию про- ~ цесса формирования порций корма каждому животному, учете вклада в общую дисперсию выдаваемого питателем потока кормов дисперсий их фракционного состава, высоты насыпи в бункере и плотности корма, влияния кормоотделителей и площади поперечного сечения бункера и позволяющий обосновать необходимость разделения в машине функций накопления и дозированной выдачи кормов и определить оптимальные параметры и режимы работы дозатора стебельчатых кормов;

разработанная впервые методика определения статистических и динамических характеристик кормоприготовительных машин с применением расходомеров и учетом влияния их амплитудно-частотных характеристик на случайные функции потоков материалов, позволяющая получать необходимую и достаточную информацию для принятия решения о соответствии показателей качества работы технических объектов технологическим требованиям.

Практическая ценность. Предложенные в диссертации системные принципы моделирования и оптимизации параметров и режимов функционирования технических систем хранения и приготовления кормов на животноводческих предприятиях являются научной основой создания объектов кормовой зоны ферм и комплексов:

результаты исследований экономико-математической модели кормовой зоны и оптимизации параметров хранилищ позволили рекомендовать расширение номенклатуры хранилищ силоса и сенажа, что позво-

дяет повысить качество кормов, свести к минимуму их потери при заготовке, хранении и выгрузке из хранилищ, сократить издержки на их строительство и эксплуатацию и за счет этого получить экономический эффект от 3,6 до 126 тыс.руб. в год на одной ферме или комплексе;

в результате исследования математических моделей технологических линий и машин для приготовления кормов конструкторским организациям выданы рекомендации по типоразмерному ряду питателей стебельчатых кормов, метода инженерных расчетов, конструктивно-технологические решения и оптимальные параметры питателей-дозаторов и дозаторов стебельчатых кормов и комбикорма, на основе которых созданы и поставлены на производство новые машины и их комплекты, давшие народному хозяйству экономический эффект более 8 мян.руб. в год;

разработанные с использованием результатов исследований, выводов и рекомендаций, изложенных в диссертации, общесоюзные и ведомственные нормы технологического проектирования хранилищ кормов и кормоцехов являются нормативно-методической основой для проектных организаций при разработке типовых и индивидуальных проектов объектов кормовой зоны животноводческих ферм и комплексов, а также проектов их реконструкции и технического переоснащения и благодаря заложенным в них прогрессивным технологическим и техническим решениям позволили народному хозяйству получить годовой экономический эффект около 4,5 шш.руб.;

практические рекомендации по созданию и эксплуатации кормоцехов в колхозах и совхозах, разработанные с использованием основ ных положений и выводов диссертации, оЯоообствуют эффективному использованию кормовых ресурсов и повышению цроизводства животноводческой продукции на действующих предприятиях.

Таким образом, научно-техническая продукция, созданная в про цессе подготовки диссертации, доведена до состояния, пригодного для внедрения, широко используется в сельскохозяйственном производстве и дает народному хозяйству заметный экономический эффект.

Реализация результатов исследований. Рекомендации, сформулированные в диссертации, использованы при формировании Общесоюзной системы машин: на 1976...1980 гг. было включено 7 наименований ма шин (И.2.06...Ж1.2.10, Ж1.2.14, Ж1.3.30); на 1981...1990 гг. также 7 наименований машин и их комплектов (II.2.05, 11.3.04, ЯЛ.3.06, II.3.09, II.3.10, 11.3.13 и 12.3.34); на 1986....1995 гг. включено 10 комплектов оборудования (II.3.01, ЖТГЛ.6-01,

ГК1.6-Ю, ЖТК2.5-01...ЖТК2.5-04, ЖТК2.5-06.. .ЖТК2.5-08).

Предложенные в диссертационной работе конструктивно-техноло-1ческие схемы и рекомендованные оптимальные параметры питателей дозаторов кормов использованы в зоотехнических (исходных) требо-шиях и технических заданиях, по которым ВНИИживмашем и ГСКБ .Умань с участием автора созданы и поставлены на серийное произ-здство комплекты оборудования для кормоцехов молочных ферм на 30...1200 коров КЦК-5-3 и на 1200...2000 коров КЦК-5-4, комплект 5орудования кормоцеха для свиноферм КС-24 и комплект оборудования тя термохимической обработки соломы КТ0-5. В состав этих комплек-эв включены 4 новые машины (бункер-дозатор стебельчатых кормов ХК-Ф-70.20, дозатор стебельчатых кормов ДСК-30, дозатор комбикор-1 ДК-Ю и смеситель кормов непрерывного действия С-30), созданные использованием исследований по диссертации и авторских свиде-зльств на изобретение М 542098, 728799, 757183, 919640, 1020114, 12247 и 1158121.

На основе новых машин и их комплектов совместно с Гипрони-эльхозом разработано 5 типовых проектов кормоцехов для молочных ерм и комплексов на 400...2000 коров (Ш 801-460, 801-461, 31-6-11.85, 801-6-20.87, 801-6-21.87), 2 типовых проекта блоков эрмовой зоны для комплексов по производству молока на 400 и 30...1200 коров (№ 801-6-1 и 801-6-2), типовой проект отделения ермохимической обработки соломы производительностью 3 т/ч В01-6-25.86) и 3 типовых' проекта кормоцехов для свиноводческих ерм (М> 802-6-23.87. 802-6-16.86 и 802-6-22.87).

Кроме того, республиканскими, краевыми и областными проект-ыми институтами разработано 8 типовых и индивидуальных проектов ормоцехов (М 801-6-6с.83, 801-6-3-83, 801-6-7с.84, 801-6-8С.84, 01-000/29, 801-000/37, 02787-15, К65-82) и два типовых проектных ешения кормовых дворов (801-09-15.84 и 801-09-17.84) с использо-анием указанных выше новых машин и их комплектов.

Основные положения, выводы и рекомендации, сформулированные о результатам исследований, использованы и реализованы в ведом-твенных нормах технологического проектирования кормоцехов дом ивотноводческих ферм и комплексов (ВНТП 18-83 и ЕНТП 18-85), в бщесоюзных нормах (ОНТП 7-85) и рекомендациях по проектированию ранилшц силоса и сенажа.

Предложенная в диссертации технология приготовления кормов рошла широкую производственную проверку в 141 кормоцехе колхозов совхозов, машиностроительными предприятиями выпущено 450 комп-

лектов оборудования КЩ-5, 1260 бункеров-дозаторов стебельчатых кормов ЩК-Ф-70.20, 961 дозатор ДК-10, 2751 смеситель С-30, построено и введено в действие 95 кормоцехов по типовым проектам * 801-460 и 801-461, что вместе с нормативно-методическими документами позволило народному хозяйству получить экономический эффект более II млн.руб. в год, из них на долевое участие автора -около I млн.руб.

Апробация. Материалы диссертации, начиная с 1970 г., ежегодно докладывались на научно-производственных конференциях ЦНИПТШСТ (1970...1981 гг.), ВНИИМЖ (1982...1990 гг.), ВИЭСХ (1975 и 1981 гг, СИМСХ (1975 г.), Кировоградского института сельскохозяйственного машиностроения (1975 г.), БНИИживмаш (1976 г.), отраслевых научно-технических конференциях Минживмаша СССР (г.Вильнюс, 1980 и 1984 гг.), на Всесоюзных совещаниях по индустриализации животноводства, механизации заготовки, хранения и приготовления кормов (Москва, 1981 г.; Вологда, 1984 г.), а также на Всесоюзной научно-практической конференции по обеспечению научно-технического прогресса в агропромышленном комплексе страны (Киев, УШИМЭСХ, 1988 г.] Публикации. Основные'положения и результаты диссертации опубликованы в 77 работах (в том числе 21 авторские свидетельство на изобретение) объемом более 40 п.л., прошш Государственную регистрацию 3 научных отчета по выполненным НИР.^

Объем работы. В диссертации.555 стр., в том числе 116 страниц приложений. Она состоит из 6 разделов, введения, основных выводов и рекомендаций, В составе диссертации имеется 80 рисунков, 30 таблиц и список использованной литературы, включающий 499 наименований, из которых 42 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом разделе диссертации приведен анализ состояния животноводства страны и показано, что основными факторами, определяющими объемы производства животноводческой продукции и эффективность отрасли, являются обеспеченность ферм и комплексов кормовыми ресурсами, полноценное кормление животных для получения планируемой их продуктивности и эффективное использование кормов.

Обзор исследований по обоснованию технологических требований к техническим системам кормления животных и анализ состояния разработок по оптимизации кормообеспечения животноводческих предприя-

ий показывают, что научно-исследовательскими учреждениями, ВУЗами проектными организациями страны разработаны научные основы раци-нального размещения животноводческих предприятий, обоснования их азмеров, планируемого уровня продуктивности животных, проектиро-ания кормовой базы, заготовки и консервирования кормов, эффектив-ого использования кормовых ресурсов, обоснованы-технологические ребования к техническим системам кормления животных, разработаны нженерно-технологические основы проектирования и накоплен опыт оздания отдельных средств механизации для заготовки, выгрузки ос-:овных кормов из хранилищ, их накопления, дозирования, смешивания ! раздачи животным, проектирования технологических линий и кормоцехов прежде всего с порционными смесителями, обеспечения их на-.ежности и повышения эффективности функционирования.

Большой вклад в разработку машинных технологий заготовки и ютодов оптимизации параметров хранилищ кормов внесли В.А.Зуев, ¡.И.Храпач, В.С.Сечкин, И.А.Долгов и другие отечественные ученые.

Вопросы оптимизации объемно-планировочных решений кормовой юны животноводческих предприятий нашли отражение в исследованиях З.И.Метревели, М.И.Искавдаряна, А.Ф.Галкина, И.С.Сушко и др.

Научно-технические основы создания средств механизации для югрузки стебельчатых кормов на животноводческих предприятиях разработаны докторами технических наук В.А.Зуевым, Е.И.Храпачом, З.С.Сечкиным, кандидатами технических наук В.Д.Ткачом, А.М.Семени-синым и их учениками М.М.Мустафаевым, А.А.Кутлембетовым, И.К.Теку-1евым, П.Д.Сокольником, В.П.Беловым, Н.А.Алексенко, А.А.Воронко-зым, Л.И.Хворостяновым и др.

Отмечая научную значимость и практическую ценность этих ра-5от, в диссертации показано, что известные методы оптимизации параметров хранилищ кормов не в полной мере учитывают влияние на тах качества работы уборочно-транспортных комплексов машин, оборудования для разгрузки хранилищ, не учитывают дефицитные ресурсы при создании кормовой зоны фермы, изменение стоимости конструктивных элементов хранилищ в зависимости от их параметров, ори-знтированы на выбор хранилищ лишь из числа включенных в перечень действующих типовых проектов и не позволяют принимать оптималь-' яые решения при проектировании кормовой зоны животноводческого предприятия, функционирующего в конкретных природно-экономиче-ских условиях.

Теоретические основы проектирования кормоприготовителышх цехов и предприятий, технологических линий, машин и оборудования для

них базируются на трудах С.В.Мельникова, А.А.Омельченко, В.И.Сы-роватки, Ю.Ф.Новикова, И.А.Долгова, В.И.Особова, В.Г.Кобы, В.Ф.Некрашевича, А.Ф.Галкина, Р.М.Славина, Г.М.Кукты, Л.М.Куцыне В.С.Мкртумяна, Л.П.Карташова, И.А.Хозяева, Ю.А.Цоя, В.И.Земскове Л.И.Кроппа, Б.И.Вагина, В.И.'Передни, В.А.Голикова, Б.П.Шабельни-ка, Б.В.Кононова и др.

Приведенный в диссертации обзор исследований и разработок г созданию технических средств для эффективного использования кормов на животноводческих фермах и комплексах показал, что известные технологические схемы кормоцехов достаточно систематизировав и типизированы, на их основе разработаны типоразмерные ряды комг лектов оборудования, отдельные машины и принципы построения опте мальной структуры технологических линий и разработаны индивидуальные и типовые проекты кормоцехов.

Однако в трудах отечественных и зарубежных ученых не получ! ла полного теоретического и практического решения проблема повышения качества функционирования технических систем хранения и щ готовления кормов на животноводческих предприятиях, в настоящее время нет методологии определения качества работы особенно пото^ ных технологических линий приготовления и раздачи кормов на стадии их проектирования с учетом стохастического характера и преос разования потоков кормов кормоприготовительными машинами, т.е. I. в полной мере учитывается влияние их динамических характеристик на качество работы кормоцеха.

Экономические обоснования комплектов машин, в частности для приготовления кормов, ведутся, как правило, без учета соответствия показателей качества их работы технологическим требованиям, поэтому принимаемые по их результатам решения нельзя считать оптимальными.

Исследованию технологических процессов и обоснованию конструктивно-технологических схем, параметров рабочих органов и режи мов работы малшн для приготовления и раздачи кормов посвящено зк чительное количество научных работ и публикаций.

Многие из них явились основой для создания и серийного прои водства как отдельных машин, так и комплектов оборудования для ь ханизации процесса кормления животных на фермах и комплексах.

Однако, по ряду аспектов этой проблемы авторами публикаций даются разноречивые рекомендации.

Анализ всех аспектов проблемы создания и повышения качества функционирования технических систем кормообеспечения животновод-

ческих предприятий показал, что до настоящего времени она не исследована комплексно как сложная биотехническая система, оптимальные параметры которой могут быть определены лишь при учете всех основных взаимодействий ее подсистем и элементов, и тем самым сдерживается внедрение в отрасли эффективных технологических и технических решений, способствующих увеличению производства животноводческой продукции.

Учитывая результаты анализа и выявленные недостатки известных методов проектирования и создания технологических линий заготовки, приготовления и раздачи кормов, постановка общей научной проблемы может быть сформулирована как разработка закономерностей оптимального построения и функционирования технических систем хранения и приготовления кормов на животноводческих предприятиях и обоснование на их основе оптимальных параметров хранилищ кормов и поточных технологических линий для их подготовки к скармливанию животным, обеспечивающих увеличение производства животноводческой продукции и рост эффективности отрасли за счет повышения качества, улучшения использования и сокращения потерь кормов и затрат дефицитных ресурсов.

Для решения поставленной общей научной проблемы предусматривалось решить следующие основные задачи и частные научные проблемы:

1. На основе анализа состояния отрасли, обзора исследований по разработке технологических требований к техническим системам кормления животных, исследований и разработок по оптимизации кор-мообеспечения и созданию технических средств для эффективного использования кормов на фермах и комплексах и задач по интенсификации животноводства разработать общую математическую модель систе- . мы кормообеспечения животноводческого предприятия и обосновать программу исследования и оптимизации ее подсистем;

2. Разработать математическую модель подсистемы "Кормовая зона" животноводческого предприятия и обосновать рекомендации по оптимизации параметров хранилищ кормов;

3. Разработать математическую модель подсистемы "Кормоцех и линии раздачи кормов", обеспечивающую определите показателей качества работы кормоцеха и нормированное кормление животных на стадиях проектирования и функционирования животноводческого предприятия;

4. Разработать математические модели и оптимизировать параметры технологических линий и машин для приема, накопления и дозирования кормов как технических подсистем и элементов системы кор-

мообеспечения животноводческого предприятия;

5. Разработать методы определения статистических и динамических характеристик кормоприготовительных машин и определить адекватность математических моделей кормоцеха, его технологических линий и новых машин;

6. Разработать и внедрить рекомендации, новые технологические и технические решения по повышению качества функционировать технических систем хранения и приготовления кормов в серийное производство, типовые проекты, нормативно-методические документы и практику создания животноводческих предприятий.

Общая и частичные научные проблемы и задачи исследований предопределили структуру диссертационной работы. Вначале разрабатывается общая модель системы кормообеспечения животноводческого предприятия, затем - математические модели подлежащих исследованию ее подсистем, определяются теоретически оптимальные параметр! подсистем первого, второго, третьего уровня и элементов этих подсистем, а экспериментальная проверка адекватности математических моделей осуществляется в обратной последовательности. Сначала определяются недостающие оптимальные параметры элементов системы (отдельных новых машин) и проверяется адекватность их математических моделей, затем - статистические и динамические характеристики этих машин (при оптимальных параметрах и режимах работы), необходимые Для проверки адекватности математических моделей подсис тем, и лишь после этого осуществлялась проверка этой адекватносм

В связи с отсутствием серийных расходомеров с известными динамическими свойствами перед разделом о результатах экспериментальных исследований приведены материалы по созданию таких устройств, определению их амплитудно-частотных характеристик и разработке методики определения с их помощью статистических и динамических характеристик кормоприготовительных машин. По этой же причине создавалась установка и разрабатывалась приведенная в работе методика оценки однородности кормовых смесей.

Для подтверждения состоятельности выводов и рекомендаций, изложенных в диссертации по результатам теоретических и экспериментальных исследований, производилась их проверка в производственных условиях путем ведомственных и государственных испытаний экспериментальных и опытных образцов комплектов оборудования кормоприготовительных цехов.

Во втором разделе приведено формализованное описание общей модели системы животноводческого предприятия, которая представлен

з виде пяти основных блоков - подсистем /рис.1/ (I - "Животное"; I - "Кормовая база"; 3 - "Кормовая зона"; 4 - "Программа кормпе-шя"; 5 - "Кормоцех и линии раздачи кормов") и блока-диспетчера 'Человек". Каждая из вышестоящих по иерархии подсистем воздейст-зует своими выходными параметрами на нижестоящие подсистемы:

УГС-——ЧЕЛОВЕК Д

фУц "{"У? Уюф ^ю УпЦ, ^п Упф 'ГУД

Тг Ч/^

Рис.1. Схема модели системы кормообеспечения животноводческого предприятия

тотребности животных в питательных веществах ь> , наборы заготавливаемых ь\ и имеющихся г^ кормовых ресурсов, оптимальные и рациональные г^, рационы (программы) кормления; человек на разных стадиях существования системы, выступая в роли проектиров-цика, технолога или оператора, управляет (воздействия г>е ... ¿;3) зсеми подсистемами с учетом их состояния (информация • •. ). Одновременно с прямыми между подсистемами существуют обратные связи (взаимодействия V/£>-<?' ), на все подсистемы воздействует ( 1>,ч ... ) внешняя среда, природно-климатические условия зо-зы строительства предприятия.

Рассматриваемой системе присущи все основные признаки слож-гшх систем: иерархичность, альтернативность, целенаправленность, л стохастичность. Наличие в системе биологического звена (живот-яое) и технических элементов предопределило отнесение ее к типу 5иотехнических, наиболее сложных для моделирования систем, а подверженность сильному воздействию внешней среды - к системам от-, крытого типа.

С учетом основных компонентов (множества входов и выхо-з.ов У , семейство отображений 4Я - состояний

зистемы) математическую модель системы в общем виде можно представить как функцию У , сопоставляющую каждому значению показателя входа и каждому индексу состояния ££ <$

определенное значение выхода с/е У.

В работе показано, что исследование.общей математической модели системы кормообеспечения животноводческого предприятия целесообразно выполнить в блочном виде.

Показано, что степень разработанности математических моделей блоков системы в настоящее время различна. Наиболее отработанными . являются экономико-математические модели'(ЭММ) проектирования блоков "Кормовая база" и "Программа кормления животных". В диссертации поставлена задача разработать математические модели и оптимизировать параметры подсистем "Кормовая зона" и "Кормоцех и линии раздачи кормов".

Кормовая зона как подсистема системы 'кормообеспечения животноводческого предприятия представлена состоящей из подсистем второго уровня (хранилища кормов и комплекты машин и оборудования для их загрузки и разгрузки), подсистем третьего уровня (хранилища для конкретных видов кормов и комплекты машин конкретного назначения) и элементов (конструктивные элементы хранилищ: фундаменты, днище, пандусы, стены, опоры, зешщное обвалование и т.п.; агрегаты и отдельные машины). Поскольку подсистемы второго и третьего уровня и элементы взаимосвязаны и их параметры взаимообусловлены проектирование и оптимизация параметров подсистемы "Кормовая зона" в целом осуществляется одновременно.

В качестве, входных в эту подсистему приняты выходные пара-, метры подсистемы "Кормовая база", дополненные в отличие от общепринятых конструктивными схемами хранилищ, видами, расчетными и нормативными характеристиками материалов конструктивных элементов, действующими на них нагрузками, наборами машино-тракторных агрегатов, их технико-экономическими показателями и показателям качества работы.

В качестве критерия оптимальности принят минимум дифференциальных затрат на создание и функционирование кормовой зоны животноводческого предприятия, в которых наряду с приведенными затратами учтена дефицитность животноводческой продукции и трудовых ресурсов.

С помощью ЭММ поставлена задача определить параметры хранилищ и комплект машин для заготовки и хранения, например, силоса или сенажа на животноводческом комплексе, минимизирующие функцию:

£ = ПХр ч- Пм Ппк + Пр-*- т1а г (х) • где Пхн - удельные приведенные затраты по хранилищу, руб/т;

Пм - удельные приведенные затраты по комплекту машин и оборудования для заготовки, консервирования и выгрузки кормов, руб/т; Г/Пк~ удельные убытки от недобора животноводческой продукции вследствие потерь кормов, заготавливаемых по данной технологии, данным вариантом комплекта машин, в данное хранилище, руб/т; ПР - величина удельного национального дохода, приходящаяся на работников, занятых в заготовке кормов по данной технологии, руб/т; при следующих органичениях:

производительность комплекта машин должна обеспечить заготовку заданного объема кормов в допустимые агротехнические сроки, т.е. с максимально возможным качеством;

производительность комплекта машин для заготовки кормов должна обеспечить минимально допустимый теш загрузки траншеи и башни при распределении кормов на площади в траншее или башне с необходимой плотностью и минимальным ухудшением качества;

поперечное сечение траншеи или диаметр башни должны обеспечить минимально допустимый темп выгрузки корма из хранилища при требуемом суточном его расходе и исключение ухудшения качества от вторичной ферментации;

производительность линии разгрузки хранилища должна обеспечить продолжительность раздачи кормов на комплексе не более допустимой, т.е. не снижать продуктивность животных;

асинхронность в связанных между собой во времени работах (погрузка и отвозка и т.п.) не допускается.

В диссертации приведена развернутая ЭММ по определению каждого слагаемого целевой функции (I) и блок-схема алгоритма оптимизации параметров кормовой зоны животноводческого предприятия, позволяющего вывести на печать ЭВМ вариант с оптимальными параметрами хранилищ кормов и комплектом машин для их загрузки и разгрузки, обеспечивающий минимум дифференциальных затрат.

В результате расчетов на ЭВМ для молочных ферм и комплексов на 400...2000 коров, откормочных ферм и комплексов крупного рогатого скота на 2500...10000 голов и откормочных площадок на 5000...20000 скотомест при использовании рационов кормления по. нормам технологического проектирования в работе предложено расширить номенклатуру хранилищ силоса и сенажа траншейного типа за счет увеличения высоты стен с 3,0 до 4,8 м. Правомерность этих рекомендаций подтверждена отечественной и зарубежной практикой проектирования и строительства подобных хранилищ кормов. Типораз-мерный ряд башенных хранилищ сенажа рекомендуется расширить за

счет создания башен диаметром 12 и 15 м.

При разработке математической модели кормоцеха как подсистемы второго уровня системы кормообеспечения животноводческого предприятия сделаны допущения о неизменности нерегулируемых, отсутствии возмущающих параметров, подчинении нормальному закону распределения регулируемых параметров - случайных функций выдаваемых питателями и дозаторами потоков кормов и их эргодичности, линейности характеристик всех элементов структурной схемы цеха, для которых справедлив принцип суперпозиций и присуще свойство аддитивности.

Для описания вида преобразований кормоприготовительными машинами кормоцеха входных случайных функций потоков кормов в выходные использованы передаточные функции этих машин, которыми динамические свойства технического объекта определяются так же полно, как и системой дифференциальных уравнений.

Общая (эквивалентная) передаточная функция кормоцеха определяется по правилам блок-алгебры с учетом числа звеньев, их передаточных функций и порядка соединения между собой в технологической схеме.

При известных корреляционных функциях входных в кормоцех потоков кормов с помощью преобразования Фурье определяются их спектральные функции: м

а при известной эквивалентной передаточной функции технологических линий кормоцеха - спектральные функции потоков кормов на его выходе:

5>,.Ли))^/10-л(р)/£$^(со), (з)

где / 10~л (р)}& - модуль эквивалентной передаточной функции

технологических линий кормоцеха.

Учитывая связь спектральных функций с дисперсиями потоков соотношение дисперсий на выходе и входе кормоцеха представлено выражением:

С(4)

Через неканоническое разложение случайных функций потоков кормов на выходе кормоцеха (получено выражение для определения соотношения дисперсии порций каждого вида корма, выдаваемых одному животному, и дисперсий входных в кормоцех потоков кормов:

ts

00 J

4 VI / (5)

При известных , заданной рационом норме выдачи корма ЦI для необходимого уровня вероятности аС соответствие кормоцеха технологическим требованиям по допустимому отклонению от норм выдачи кавдого вида корма определяется с помощью неравен-

ства: , ■

^ Uqon . (6)

Для оценки соответствия кормоцеха технологическим требованиям по однородности готовых кормосмесей по аналогии с выражением (4) предложено соотношение дисперсии концентрации контролируемого ингредиента на выходе из смесителя вй^г и Дисперсии на его входе (Те1х в виде: ^

где (Li)) - модуль эквивалентной передаточной функции кормоцеха как технического объекта, обеспечивающего, наряду со сглаживанием входных потоков по амплитуде, изменение однородности смеси проходящих через него материалов, а х(^) - плотность распределения концентрации во входном потоке.

При известной б'Лг и принятой средней концентрации контролируемого ингредиента в смеси соответствие кормоцеха технологическому требованию по допустимой неоднородности кормосмеси Üp^fp/t определяется неравенством

/^^Kf» - -<8>

С целью приготовления кормосмесей с допустимыми по технологическим требованиям отклонениями их качества в кормоцехах периодического принципа действия поручены уточненные выражения для определения вместимости порционного смесителя:

п. / \

^'■^¡Sl / (9)

aamt^&rrmcn, "О) •

где - масса L -го компонента в порции кормосмеси (кг);

О}. (-ij / -ti М(-6)] ~ относительная ошибка загрузки этого компонента в смеситель, вызванная дисперсией накопленной массы (¿¿J за время -Li , необходимое для загрузки компо-шнта; &ГГ min. - масса порции кормосмеси, необходимая для мини-1яально возможной на предприятии технологической группы животных (кг).

То есть показано, что в таком кормоцехе необходимо иметь смеситель, вместимость которого позволяет накапливать порцию кормосме-си, достаточную хотя бы для одной минимально возможной технологической группы животных на ферме. Причем кормовые компоненты могут загружаться в смеситель как поочередно, так и одновременно, но продолжительность загрузки кавдого из них должна, с одной стороны обеспечить заданное рационом их соотношение и с другой, быть не менее продолжительности загрузки компонента, требующего наиболыие время "¿г для обеспечения ошибки, не превышающей допустимую по дисперсии накопленной в смесителе массы.

Для кормоцехов с поточной технологией приготовления кормов в диссертации приведены выражения и условия настройки дозаторов для обеспечения нормированного кормления животных при выдаче готовых кормосмесей как в мобильные, так и в стационарные кормораздатчики с учетом доведения влажности кормосмесей до заданной рационом, в том числе при тепловой обработке кормов. •

Математическая модель кормоцеха, представленная в общем виде выражениями (4...10), пригодна для оценки соответствия качества его работы технологическим требованиям, наряду с приведенными, и по другим показателям (степени измельчения кормов, влажности, температуре кормосмесей и т.п.).

При наличии нескольких машин одного назначения и с показателями качества работы, удовлетворяющими технологические требования решение о включении в состав кормоцеха конкретной машины принимается после технико-экономической оценки вариантов.

Адекватность математической модели, оценки корреляционных функций питателей и дозаторов кормов, распределения концентрации контролируемого ингредиента в кормосмеси, передаточные функции (амплитудно-частотные характеристики) кормоприготовительных машин и принятые при разработке модели допущения определялись и проверялись экспериментальными методами.

В третьем разделе приведены материалы по разработке математических моделей и оптимизации параметров технических подсистем третьего уровня и основных элементов подсистемы "Кормоцех и линии раздачи кормов".

Для согласования потоков в состав технологических линий при- , готовления и раздачи кормов включаются накопители-компенсаторы, в качестве которых используются бункеры питателей, дозаторов и . кормоприготовительных машин определенной вместимости. Величина

вместимости таких бункеров в общем случае зависит от соотношения производительности входного и/, и выходного Ы^ потоков и статистических -характеристик этих потоков.

При доставке кормов мобильным транспортом математическое эжадание объема бункера '¿'Ъ- определяется по выражениям:

для соотношения ¿¿г< Щ (II)

при частном ограничении на допустимую продолжительность пре-Зывания корма в потоке для исключения ухудшения его качества:

Ъ гЬг/Щ> <- т^ ; (12)

для соотношения Щ/рА* аз)

где МН, 1-0,6 Уо.+?*е) + 0,3б(*1 Дт ~ при частном ограничения

+ ± Т^ ; (14)

для соотношения Ю^

у *(1 - Ю\/ЬС~) (15)

при частном ограничении

~ АД«- ^рЬе/и^ ^ Т^ (16)

х при общих для всех случаев ограничениях на непрерывность потока за цикл работы

или МСе.З-^О (17)

I на вместимость бункера не менее доставляемой массы корма одним транспортным средством:

, (18)

П

:де <-гц - порция корма за один цикл непрерывной работы линии, - коэффициент заполнения бункера кормом с плотностью ; кт - объем и коэффициент заполнения бункера транспортного :редетва; - математическое ожидание простоя линии;

¡редний интервал.движения транспортных средств; - средняя фодолжительность совместной работы транспортного средства и бун-сера; - количество транспортных средств; - расстояние 'ранспортирования корма; гЪ.*. - скорость холостого хода транс-юртного средства.

При доставке кормов в накопитель стационарными средствами юханизации объем его бункера определяется по выражению:

. (19)

где - объем запаса, время выработки которого равно продолжительности прохоадения кормом пути от хранилища до бункера.

По выражениям (II), (13), (15) с учетом (12), (14) и (18) определяется вместимость бункера питателя в линиях приготовления и раздачи стебельчатых кормов, корнеплодов и комбикорма при доставке и подаче в них кормов мобильным транспортом: по (13), (15) и (18) с учетом (17) - вместимость бункера питателя для загрузки сенажных башен; по (II), (15) и (19) - вместимость бункера питателя (дозатора) при доставке и подаче кормов стационарныда средствами механизации.

Соотношение производительности Ю] и ¿¿^ , вместимость кузова транспортного средства и Показатели совместной его работы с бункером зависят от вида средства, объемов перерабатываемых кормов, поэтому решение о выборе оптимальной вместимости бункера при работе с различным набором и сочетанием машин в линии принимается после технико-экономической оценки вариантов, параметры которых получены расчетом по предложенной математической модели.

Реаультаты таких расчетов для молочных ферм на 400...2000 коров и ферм откорма крупного рогатого скота на 3000...10000 волов позволили типаж питателей-дозаторов стебельчатых кормов представить машинами с объемом бункера 10, 20 и 40 м3.

Наиболее распространенный тип питателя стебельчатых кормов представляет собой горизонтальный бункер с кормоотделителями в переднем торце, перекрывающими все его поперечное сечение, и донный цепочно-планчатый транспортер. Производительность питателя регулируется изменением скорости подачи корма к кормоотделителям. С целью выявления влияния различных факторов (дисперсии длины частиц корма, высоты насыпи, плотности, влажности корма в бункере и дисперсии, зависящей от взаимодействия корма с кормоотделителями) на качество работы питателя математически описан процесс формирования порции корма, предназначенной для разовой выдачи одному животному. Для этого в бункере питателя выделен элементарный объем, вмещающий эту порцию корма, и принято наиболее характерное горизонтальное расположение частиц в нем с расстоянием центра тяжести частицы от границ элементарного объема и углом <р , между ее осью и направлением подачи корма к кормоотделителям. В результате теоретического исследования процесса формирования порции методами теории вероятностей получены выражения для определе-

ния дисперсии ее массы,

зависящей от фракционного состава корма: < '"й

О"

«л

¿¿'¿г.

'Д-

пе: )

зависящей от дисперсии высоты насыпи корма в бункере 6н

зависящей от дисперсии плотности б'у (влажности б'11 ма в бункере:

- масса частиц длиной

(21) ) кор-

(22)

где - масса частиц длиной ; - дисперсия количест-

ва частиц длиной ^^ . Так как рассматриваемые факторы являются независимыми случайными величинами, общая дисперсия порций корма равна сумме составляющих ее дисперсий.

Исследования питателя на математической_модели (при условиях: у, = 68,5 кг.м**3, ^ = 205,5 кг.м"3, = 22,8 мм, 10~, = 0,5 кг.с-1, = I кг.с-1, - доведены известными

распределителями до определенного предела, влияние кормоотделите-лей не учитывается, неравномерность порций оценивается показателем, 8= ) показали, что дисперсия выдаваемого потопа корма,

зависящая от его фракционного состава, возрастает с увеличением средней длины частиц; дисперсия массы порции при одинаковой степени измельчения возрастает с увеличением объемной массы корма и поперечного сечения бункера и уменьшается с ростом производительности питателя.

Технологические требования (9 4 -10%) могут быть удовлетворены для кормов с у, 68,5 кг.м3 и ¡^>205,5 кг.м"3 (рис.2)

3% б;

22 0,16

га од

14 0,08

1С 0,04

Рис.2. Зависимость изменения отклонений & и в массы порций корма от площади поперечного сечения питателя 3

при площади поперечного сечения не более 1,7 и 1,0 м2, соответственно. Поскольку по классической схеме питатель с таким поперечным сечением бункера исполнить невозможно, предложена новая конструктивно-технологическая схема машины с разделением функций накопления и выдачи, с одной стороны, и дозирования с отклонениями, не превышающими допустимые по технологическим требованиям, с другой, т.е. питатель классической схемы дополнен дозатором, выполненным в виде ленточного транспортера шириной 0,6...О,8 м со счесываице-дозирующим битером над ним. Перед битером установлен датчик флажкового типа, который управляет включением в работу и выключением питателя, имеющего неизменную (повышенную по сравнению с дозатором) производительность. Конструкция такого питателя-дозатора стебельчатых кормов защищена шестью авторскими свидетельствами на изобретение.

Для оптимизации параметров и режимов работы питателя-дозатора разработана его математическая модель, в основу которой положены равномерность выдаваемого дозатором кормов в пределах допустимой по технологическим требованиям, объем запаса корма в дозаторе, необходимый для компенсации разницы в производительности и дисперсиях выдаваемых питателем и дозатором потоков кормов и обеспечения частоты включений электропривода питателя не более допустимой

Основными расчетными формулами математической модели являются:

для определения объема запаса корма, компенсирующего разницу производительности питателя и дозатора:

I и? ^ 6)1-Ю- (см - 0')] „

(Г

(23)

для определения суммарного накапливаемого запаса корма в дозаторе получен ряд выражений, зависящих от угла /Ь наклона пальцев битера, частоты ьо вращения (окружной скорости ) и радиуса битера и его ротора г , скорости ленты транспортера дозатора при известных диапазоне изменения производительности питателя и дозатора и? , их дисперсиях и 65 , объемной массе корма у, угле </> и коэффициенте трения / , угле естественного откоса корма х. и принимаемых конструктивно ширине бункера питателя 3 , ленты транспортера дозатора 0Г и числе рядов пальцев битера ;

для определения частоты вращения битера дозатора: / gi/aasp- sínfr) 2eos/i-/2s¿nl3' (24)

(25)

для определения длины пальца битера:

¿ ji v-r[ tg у, * с ¿y f x -rp,)] /-< va

В результате исследований на предложенной математической модели определены расчетные значения основных параметров и режимов работы питателя-дозатора стебельчатых кормов, обеспечивающего неравномерность выдаваемых потоков кормов не более допустимой ( ¿10$) по технологическим требованиям, которые проверялись экспериментально.

Из всех известных типов дозирующих устройств для сыпучих материалов в технологических линиях приготовления и раздачи кормов наиболее приемлемыми являются дозаторы непрерывного действия. На основе анализа результатов исследований и патентных материалов предложена новая конструктивно-технологическая схема дозатора бункерного типа с "прозрачным" прутковым сводоразруши-телем, который выдает потоки материала под действием сил гравитации через регулируемое по ширине выгрузное окно. Новизна конструкции дозатора подтверждена авторским свидетельством на изобретение .

Для проектирования дозатора предложены аналитические выражения, позволяющие определить

минимально возможную ширину выгрузного окна из условия сводообразования:

г / )-'

¿¿(usin ?,)

минимальную производительность дозатора:

ll?;rUn = Aaé /о } v ; (27)

максимальную рабочую ширину окна:

= Щпал ¡¿* Г > (28>

скорость истечения материала:_

^s^ocu(/-HééJ*U ' (29)

где = tc/ó<>& ) -Со - длина выпускного окна; i>us - скорость истечения материала из отверстия с шириной, равной сводообразую-

щей; е] - ускорение свободного падения, оСи - угол истечения материала, определяемый по известной формуле:

где /Зу - угол укладки частиц; <у - угол внутреннего трения.

Расчетные значения параметров дозатора проверялись экспериментально .

В четвертом разделе приведена программа и методика экспериментальных исследований. Программой предусматривалось решить следующие задачи: проверить адекватность математических моделей и теоретических предпосылок по обоснованию конструктивно-технологических схем, параметров и режимов работы питателей и дозаторов кормов; проверить адекватность математической модели кормоцеха, для чего определить статистические и динамические характеристики основных кормоприготоштельных машин; проверить в производственных условиях качество функционирования экспериментальных и опытных комплектов оборудования.

Для проведения экспериментальных исследований были созданы специальные стенды (для исследования питателей и дозаторов стебельчатых кормов, для исследования дозаторов комбикорма, для исследования главной технологической линии - дозирования и смешивания кормов кормоцеха), расходомеры для регистрации реализаций случайных функций потоков выдаваемых кормоприготовительными машинами кормов и установка для рентгеновского абсорбционного анализа концентрации контролируемого ингредиента в кормосмесях. В диссертации приведено подробное описание перечисленных стендов и установок. Из всех известных первичных преобразователей массового расхода материалов наиболее совершенными являются ленточные массоизмерители (расходомеры), измеряющие силу гравитации. Поэтому при создании необходимых для исследований расходомеров приняты отечественные ленточные массоизмерители типа ВЛ-1059 и 990 ВН-100, в качестве вторичных приборов - Н-3020 и Н-320. Погрешность этих ыассоизмерителей не превышает -1%, однако их динамические характеристики неизвестны. Для определения передаточных функций расходомеров принят наиболее распространенный метод переходных функций. Переходные функции расходомеров определялись путем подачи на них ступенчатых возмущающих сигналов определенной амплитуды и с апериодичностью, позволяющей проверить допущение о линейности динамических свойств объектов в малом и

выполнение принципа суперпозиции, а также с повторностью, достаточной для проверки стационарности амплитудно-частотных характеристик испытываемых машин.

По сглаженным кривым разгона (переходных функций) вычислялись оценки амплитудно-фазовых характеристик расходомеров путем представления их в виде произведения передаточных функций звена, обладающего свойством самовыравнивания разложением в ряды Фурье, и звена чистого запаздывания с последующим представлением амплитудно-частотной характеристики объекта в виде произведения модуля и аргумента и построением графика изменения квадрата модуля от частоты.

Для определения оценок корреляционных функций потоков кормов, выдаваемых кормоприготовительными машинами, с помощью расходомеров регистрировались реализации случайных функций этих потоков на 3...6 уровнях производительности для основных кормов и кормосмесей. Длительность реализаций принималась из расчета получения порядка 800..*850 дискретных значений случайных функций.

Оценки корреляционных функций определялись по формуле:

/1/-/77

^^¿(^¿(п+т), (31)

где N - количество дискретных ординат реализации; /п - дискретный аргумент;¿-(к), х(п+т) - центрированные значения ординат случайного процесса. Корреляционные функции аппроксимировались наиболее распространенными уравнениями, с помощью которых получались аппроксимированные выражения спектральных функций для всех машин и режимов их работы. Через спектральные функции зарегистрированных расходомерами процессов и модуль их передаточных функций определялись оценки спектральных функций истинных случайных функций на выходе из испытываемой машины путем решения уравнения: .

(32)

Практически переход к статистическим характеристикам истинных случайных функций на выходе из машины производился при вычислении на ЭВМ дисперсий этих функций по выражению

(33)

где/Лр(со)*-^.хр(и')!Л2 _ функция спектральной плотности.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) сборного транспортера кормоцеха определялась через переходные функции по ме-

тодике исследования расходомеров. АЧХ смесителя кормов как устройства, сглаживающего потоки по амплитуде, определялась статистическим методом, т.е. путем определения оценок корреляционных функций случайных функций потоков кормов на его входе и выходе, а как для смешивающего устройства-путем определения корреляционных функций распределения концентрации контролируемого ингредиента на его входе и выходе. .

Через корреляционные функции определялись аппроксимированные выражения спектральных функций, а через них - аппроксимированные выражения для зависимостей квадратов модулей передаточных функций машин от частоты.

Для определения однородности кормосмесей применен рентгеновский абсорбционный метод. Этот метод основан на определении концентрации контролируемого ингредиента в пробе за счет поглощения излучения этой пробой. Поглощение излучения характеризуется массовым коэффициентом поглощения, величина которого зависит от энергии, выделяемой источником излучения, и имеет скачки при наступлении так называемых краев поглощения. Для анализа пробы просвечивают пучком фотонов, имеющим энергию <§/ сначала до /с - края для данного элемента, а затем £>г - после него, и по интенсивности прошедшего потока фотонов судят о количестве контролируемого элемента в пробе. В диссертации приведена блок-схема рентгенустановки, методология анализа, описаны специальные кассеты для отбора проб' и их анализа и методика применения предложенного способа оценки однородности кормовых смесей. Сплошной отбор осуществляется с транспортера, распределяющего кормосмесь по кормушкам, из расчета по 6 проб с одного скотоместа. На каждой пробе (кассете) делается от 6 до 30 анализов, т.е. с кавдой порции для одного животного получается 36..Л80 дискретных значений концентрации контролируемого ингредиента, по которым определяются корреляционные функции распределения. Экспериментально подтвервдена экспрессность метода (0,1..Л с на один анализ) и высокая его точность (ошибка не более 2% относительных). Показано, что задаваемая (средняя) концентрация контролируемого ингредиента (в работе использовался сернокислый барий) в кормо-смеси достаточна на уровне не более 1%.

В пятом разделе приведены результаты экспериментальных исследований и производственной проверки разработок.

По результатам обработки полученных экспериментально пере-

ходных функций в работе представлены таблицы и графики изменения квадрата модуля АЧХ расходомеров типа ВЛ-1059 и 990 ВН-ЮО (рис.3), из которых видно, что с увеличением частоты исследуемого процесса выше 4 с-* их чувствительность резко снижается, вследствие этого на выходе расходомеров регистрируются случайные функции со статистическими характеристиками, отличающимися от таковых на их входе, и это необходимо учитывать при использовании таких приборов в исследованиях и испытаниях машин.

и в» вг 0.1 и и а* 4*

V

V

Рис.3. Графики изменения квадрата модуля АЧХ расходомеров типа 990 ВН-100 и ВЛ-1059

В кормоцехах ферм крупного рогатого скота на 400...600 коров, а также в кормоцехах свиноводческих ферм колхозов и совхозов широко используется питатель стебельчатых кормов с объемом бункера Юм3. В качестве такого питателя обычно используется кормораздатчик КТУ-10А. Поэтому он подвергнут исследованиям по определению статистических характеристик потоков выдаваемых им кормов.

Экспериментально получены графики аппроксимированных нормированных корреляционных функций и функций спектральной плотности, причем последние для всех типов питателей и дозаторов кормов аппроксимировались выражением вида:

<Х / 1 1

(со ■+&)*■ ОС1+(СО-/3)'

О-

(34)

Анализ характера корреляционных функций показал, что случайные процессы выдаваемых КТУ-ЮА потоков корма близки к нестационарным, особенно при производительности Юй 2 кг с-*, а основную энергию потоков несут частоты до 3 с-х.

Сравнивая чувствительность расходомеров к частоте регистрируемого процесса (рис.3), можно сделать вывод, что в этом

диапазоне частот амплитуды случайного процесса регистрируются им с незначительной срезкой и применение расходомеров при испытании кормоприготовителышх машин правомерно.

В диссертации показано, что питатель типа КТУ-10А по неравномерности выдаваемых потоков кормов не удовлетворяет технологические требования и без дополнительного дозирующего устройства его нельзя применять в технологических линиях приготовления и раздачи кормов.

В целях уменьшения влияния неравномерности распределения корма в бункере на результаты сравнительных исследований кормоотдели-телей различного типа экспериментальный образец питателя с объемом бункера 20 м3 был оборудован распределителем цепочно-грабельного типа, оптимальные параметры и режимы работы которого определены экспериментально.. Исследования проведены по плану экспериментов» близкому к - оптимальному плану Хартли-Коно-На-К04. По результатам экспериментов получено уравнение регрессии для неравномерности распределения корма в бункере питателя (адекватное по критерию Фишера при уровне вероятности Р=0,95) и с его помощью определены оптимальные параметры распределителя, которые и использовались при сравнительных исследованиях кормоотделителей различного . типа. •

На основании обзора и анализа исследований для сравнительных испытаний приняты три типа кормоотделителей: с пассивными, активными битерами и транспортерно-счесывающий. Исследования проводились на зеленой масс кукурузы. В их результате' установлено, что для всех кормоотделителей величина показателя неравномерности во всем диапазоне изменения производительности при площади кормоотде-ления больше 3,5 м2, как и было показано аналитически, превышает технологический допуск (¿10$) и колеблется в пределах: для кормо-отделителя с простыми битерами 92,8...26,9$, с активными битерами - 55,0...29,4$ и транспортерно-счесывагацего типа - 59,0...21,7$. Так как кормоотделитель с активными битерами показал наиболее узкий разброс неравномерности выдаваемого потока кормов и минимальную энергоемкость процесса, ему отдано предпочтение.

Анализ факторов, влияющих на качественные показатели работы питателя с активно-битерным кормоотделителем, показывает, что основными составляющими неравномерности выдаваемого им потока корма являются: конструкция рабочих органов кормоотделителя, равномерность заполнения бункера и степень измельчения корта.

В диссертации приведены графики аппроксимированных нормированных корреляционных функций и функций спектральной плотности потоков кормов, выдаваемых питателем типа ВДК с активным битерным кормоотделителем. Основную энергию потоков корма, выдаваемых этим питателем, как и у питателя с бункером вместимостью 10 м3, несут частоты до 3 с-*.

В диссертации показано, что из исследованных двух типов дозаторов стебельчатых кормов (транспортерного и битерного) предпочтение следует отдать битерному дозатору, поэтому он подвергнут более глубоким исследованиям. На кукурузном силосе получено уравнение регрессии (коэффициент корреляции Я =0,978) для производительности в зависимости от скорости движения ленты транспортера дозатора и высоты установки битера над транспортером. Из анализа этого уравнения сделан вывод о том, что высота установки битера над транспортером более существенно влияет на производительность дозатора, чем скорость движения транспортера, поэтому правомочен выбор этого фактора в качестве управляющего производительностью дозатора.

Из уравнения регрессии для неравномерности выдаваемого дозатором потока корма (коэффициент корреляции £.=0,692) в зависимости от тех же факторов сделан вывод, что скорость движения транспортера более существенно влияет на качество работы дозатора, чем высота выдаваемого слоя корма. Анализ влияния факторов на суммарную дисперсию порций зеленой массы кукурузы показывает, что также как и при работе кормоотделителей у дозатора наибольшую его долю составляет взаимодействие битера с кормом, влияние колебаний влажности возрастает, доля влияния степени измельчения корма уменьшается, а влиянием неравномерности плотности корма на транспортере дозатора перед битером можно пренебречь. Дозатор во всем диапазоне производительности по неравномерности выдаваемых потоков кормов удовлетворяет технологические требования.

В диссертации приведены графики аппроксимированных нормированных корреляционных функций и функций спектральной плотности потоков кормов, выдаваемых дозатором силоса и соломы при оптимальных параметрах и режимах работы.

Анализ этих данных показывает, что случайные функции потоков кормов, выдаваемых дозатором, в отличие от питателей вместимостью 10 и 20 м3 носят явно стационарный характер, более 80$ энергии готоков несут частоты до 2

Перед снятием статистических характеристик дозаторов комбикорма проведены сравнительные испытания устройств двух типов

(бункерного и барабанного) для подтверждения правомерности выбора наиболее перспективного из них и экспериментальной проверки теоретических предпосылок по обоснованию параметров и режимов работы дозатора бункерного типа, выявлению зависимости показателей качества его работы от вида корма, его насыпной объемной массы, модуля помола и влажности. Оценка исследованных дозаторов по показателю неравномерности выдаваемых потоков корма показала, что предпочтение следует отдать дозатору комбикорма бункерного типа: неравномерность выдаваемого им потока в 1,5...2,0 раза ниже, чем у барабанного дозатора. На неравномерность выдаваемого дозатором потока корма существенно влияет частота вращения ворошилки, поэтому экспериментально определена ее оптимальная величина.

В диссертации приведены графики аппроксимированных нормированных корреляционных функций и функций спектральной плотности потоков кормов, выдаваемых дозатором концентрированных кормов бункерного типа при оптимальных параметрах его рабочих органов и режимах работы. Анализ графиков показывает, что случайные функции выдаваемых дозатором потоков кормов имеют явно выраженную стационарность' и также, как и у дозатора стебельчатых кормов, основную энергию потоков несут частоты до 2

По результатам совместных с ВНШживмаш исследований в состав комплекта оборудования КЦК-5 включены сборный ленточный транспортер ТЛ-65 и смеситель кормов С-30. Поэтому для проверки адекватности разработанной математической модели кормоцеха экспериментально определены АЧХ этих машин как устройств, сглаживающих случайные функции проходящих через них кормов по амплитуде, и АЧХ смесителя С-30 как устройства, обеспечивающего, наряду со сглаживанием, повышение однородности-кормосмеси, т.е. смешивание кормов. На рис.4 приведен график ■^г(и)) транспортера ТЛ-65. Зависимость квадрата модуля АЧХ смесителя С-30 как сглаживающего устройства аппроксимирована выражением: у4/ л 0,99* _ о.е&

/ + ~> (35)

а как смешивающего устройства - выражением:

\ -

/+а,&*од* ~Ы77,44 со* ' (36)

т.е. коэффициент усиления переходных функций смесителя С-30 как сглаживающего устройства К=0,99, как смешивающего устройства К=0,61, а его постоянная времени Т=8,8 с. Погрешность аппроксимации АЧХ выражениями (35) и (36) составляет, соответственно

±6,3 и 4,94$.

В диссертации приведен алгоритм определения соответствия показателей качества работы кормоцеха технологическим требованиям на стадии проектирования с помощью его математической модели, который позволяет реализовать эту модель и проверить ее адекватность.

Интегрирование в выражениях (4), (5) и (7) выполнено численными методами (методом трапеций), шаг дискретности по частоте принят 0,2 с-1, верхние пределы интегрирования 4 с-1, при которых значения подинтеграль-ных выражений становятся близкими к нулю (с пятым значащим числом после запятой). Расчеты выполнены на персональной ЭВМ IBM РСДТ "Jtnsiiad-lMQ". Их анализ показывает, что статистические характеристики потоков, выдаваемых питателем типа КТУ-ЮА, после сглаживания сборным транспортером, смесителем и при формировании порций одному животному не удовлетворяют технологические требования; питатель стебельчатых кормов типа ВДК-Ф-70.20 без дозатора ДСК-30 при работе в составе вышеназванной кормоприготовительной линии удовлетворяет технологические требования лишь при повышении производительности до 17 кг.с-'1' (60 т/ч) и более, оба питателя нуждаются в дозаторе стебельчатых кормов; дозатор стебельчатых кормов ДСК-30 на силосе и соломе" во всем диапазоне изменения производительности за счет сглаживания потоков кормов в кормоприготовительной линии обеспечивает формирование порций с точностью 2... 5%, а дозатор комбикорма типа ДК-Ю формирует порции корт каздо-му животному с точностью ±о,8...2,2%. Обратное решение задачи на математической модели кормоцеха показывает, что действующие технологические требования по допустимым отклонениям кормов в порции одного животного и снижение дисперсий потоков кормов кормоприготовительной линией, (в диапазоне соотношений о^. = (0,3035...0,6951) ) позволяют шлеть неравномерность выдавав-

\ Т=0,13с Т=О.ЗЗс

ч

\

\

\

\

V ч

0 1 0J 02 _____1....... 04 0,4 , 1______ as

а а ь » юпм

Рис.4. График изменения квадрата модуля АЧХ транспортера ТЛ-65

(X »(Де1

мых потоков стебельчатых кормов не менее ¿14..Л5$ и комбикорма -не менее ¿10$. Предложенные дозаторы в линиях приготовления кормов обеспечивают выдачу норм кормления с точностью, превышающей действующие технологические требования в 2,5...3,0 раза.

Реализация математической модели по определению соответствия качества смешивания кормов в кормоцехе со смесителем С-30 технологическим требованиям показала, что соотношение дисперсий распределения концентрации бария в смеси кормов на выходе и входе смесителя составляет = 0,03824 б"/*х ; дисперсия на входе по данным эксперимента 0*£лЛ = 0,000019 и при средней концентрации бария в смеси 0,61$ (0,0061 относительных) коэффициент вариации концентрации на выходе ^о^раа^ = 0,1397. По данным эксперимента

сра^т = 0Л47, т.е. допускаемая при расчетах по математической модели ошибка составляет 4,9$ (относительных) и она представляет собой ошибку аппроксимации экспериментально получаемых статистических и динамических характеристик технических объектов.

Таким образом, по однородности кормосмесей, полученной расчетом и подтвержденной экспериментом, технологические линии кормоцеха со- смесителем непрерывного действия С-30 также соответствуют технологическим требованиям (для крупного рогатого скота и овец).

Расхождение мевду расчетными и фактическими значениями однородности кормосмесей в пределах ¿5$ подтверждает адекватность математической модели кормоцеха.

Проверка результатов исследований и разработок в производственных условиях осуществлялась путем ведомственных и междуведомственных испытаний экспериментальных образцов оборудования кормоцехов, а также при государственных испытаниях опытного образца комплекта оборудования для приготовления кормов крупному рогатому скоту КЦК-5.

Проверкой установлено, что питатели стебельчатых кормов обеспечивают их выдачу с неравномерностью: силоса - ¿36,2...50,2$ (КТУ-ЮА) и ¿30,3...60$ (КПГ-Ю), соломы - ¿19,9$ (КТУ-ЮА) и 39,3...67,6$ (КПГ-Ю), т.е. выше допустимой; дозатор стебельчатых кормов при совместной работе с этими питателями обеспечивает выдачу потоков силоса, сенажа и соломы с неравномерностью в пределах технологического допуска, дозатор комбикорма ведает потоки кормов с неравномерностью в пределах допустимой при производительности более 0,6 кг.с--'-, экспериментальные дозаторы измельченных корпеплодов транспортерно-шиберного и двухшнекового типов обеспе-

чили выдачу кормов с неравномерностью ¿8,8...10,2% и ±8%, соответственно, при допустимой неравномерности -1Ъ%.

Однородность кормосмеси на выходе из смесителя С-30 при испытаниях составила 87,1$, т.е. не ниже допустимой ( -> 80%).

В шестом разделе диссертации показан объем внедрения результатов исследований через Общесоюзную систему машин, путем создания, постановки на производство и серийный выпуск новых машин и их комплектов, разработки типовых проектов, Общесоюзных и Ведомственных норм технологического проектирования хранилищ кормов и кормоцехов и рекомендаций по эксплуатации и эффективному использованию кормоприготовительных цехов, приведены данные о народнохозяйственном экономическом эффекте от внедрения результатов исследований и долевом участии в этом автора.

В приложении к диссертации представлены исходные данные для оптимизации параметров хранилищ кормов, копии внедренных авторских свидетельств на изобретения, документы, подтверждающие реализацию результатов исследований в новых машинах и их комплектах, в типовых проектах, личное творческое участие автора в разработках, и другие материалы.

ОБОМЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для оптимального построения и функционирования технологических линий заготовки, хранения, приготовления кормов и кормления животных кормообеспечение животноводческого предприятия необходимо рассматривать как сложную биотехническую систему открытого типа с взаимосвязанными подсистемами "животное - кормовая база -кормовая зона - программа кормления - кормоцех и линии раздачи кормов - человек", из которых наименее разработашщми, требующими углубления исследований и оптимизации параметров, являются блоки "Кормовая зона" и "Кормоцех и линии раздачи кормов". ■

2. Подсистему "Кормовая зона" животноводческого предприятия следует рассматривать как состоящую из двух основных взаимосвязанных блоков ("Хранилища кормов" и "Комплекты машин и оборудовшшя для уборки и транспортирования кормов, загрузки и разгрузки хранилищ"), оптимизацию параметров которых необходимо осуществлять одновременно, на ЭММ с целевой функцией минимум дифференциальных затрат (выражение I), учитывающей наряду с приведенными затратами, дефицитность животноводческой продукции, трудовых ресурсов и эа-

висимость затрат на конструктивные элементы от параметров хранилищ, и при ограничениях на допустимые темпы загрузки и разгрузки, продолжительность уборки и раздачи кормов и недопустимость асин-хронности выполнения связанных во времени операций.

Исследованиями на такой ЭММ установлено, что для ферм крупного рогатого скота (на 800 и более коров и на 2500 и более голов молодняка) экономически целесообразно расширить номенклатуру хранилищ кормов за счет увеличения высоты стен траншейных хранилищ силоса и сенажа до 3,6...4,8 м (против 3 м по типовым проектам) и диаметра сенажных башен до 12 и 15 м.

3. Математическая модель подсистемы "Кормоцех и линии раздачи кормов" должна основываться на представлении ее структурной схемы в виде соединенных определенным образом элементов (машин и оборудования), выдающих кормовые потоки на вход этой подсистемы как случайные функции и преобразующих их своими передаточными функциями б выходные случайные функции.

С помощью такой математической модели через корреляционные и спектральные функции входных потоков кормов и модуль эквивалентной 'Передаточной функции машин подсистемы (выражения 2 и 3) необходимо устанавливать связь мевду дисперсиями выходного и входного потоков кормов (по выражению 4) и концентрации в них контролируемого ингредиента (по выражению 7), связь между дисперсиями массы порций одному животному и входного потока (по выражению 5), а соответствие качества функционирования подсистемы зоотехническим требованиям на стадии проектирования определять (по выражениям 6 и 8) независимо от ее технологической схемы (периодического, непрерывного или смешанного типа) с построением эквивалентной передаточной функции подсистемы по правилам блок - алгебры.

4. При проектировании технологических линий приготовления и раздачи кормов периодического действия с целью обеспечения нормированного кормления животных детализированными рационами в дополнение к известным параметрам необходимо определять (по выражениям 9 и 10) минимально возможную вместимость порционного смесителя, обеспечивающую накопления в нем порции кормосмеси, достаточной хотя бы для одной минимально возможной технологической группы животных на ферме или комплексе, и формирование необходимых порций кормосмеси как при поочередной, так и одновременной загрузке в него кормов.

5. Для обеспечения взаимодействия подсистем "Кормовая зона" и "Кормоцех и линии раздачи кормов" оптимальное построение и

функционирование технологических линий транспортирования, приема и накопления кормов необходимо осуществлять с помощью математической модели, которая должна учитывать соотношение производительности входного и выходного потоков и их статистические характеристики, а вместимость бункеров накопителей должна определяться по предложенным выражениям (II, 13, 15, 19) с учетом общих (17, 18) и частных (12, 13, 14) ограничений, после технико-экономической оценки принятых по результатам этих расчетов вариантов.

Для ферм крупного рогатого скота можно рекомендовать типо-размерный ряд бункеров-дозаторов стебельчатых кормов вместимостью 10, 20 и 40 м3.

6. Математическая модель питателя-дозатора стебельчатых кормов как элемента системы кормообеспечения животноводческого предприятия должна учитывать влияние на качество работы машины фракционного состава (выражение 20), равномерности распределения в бункере (21), плотности и влажности корма (22) и позволять определять объем запаса корма (по выражению 23), и другие оптимальные параметры и режимы работы (24, 25).

7. Исследованиями питателя-дозатора стебельчатых кормов на математической модели показано и экспериментально подтверждено следующее:

по неравномерности выдаваемых потоков кормов питатель без дополнительных дозирующих устройств не может удовлетворить технологические требования;

для выдачи потоков стебельчатых кормов с допустимой неравномерностью в конструктивно-технологической схеме машины должны быть разделены функции накопления и питания с одной стороны и дозирования с другой, т.е. машина должна состоять из бункера-питателя и дозатора кормов;

оптимальными параметрами дозатора стебельчатых кормов являются: ширина транспортера - 0,65 м, скорость движения ленты транспортера - 0,5...0,6 м, радиус битера - 0,5 м, число рядов пальцев на битере - 20, угол наклона пальцев - 21°, рабочая длина пальца - 0,15 м, расстояние между пальцами в ряду - 0,06... 0,07 м, окружная скорость битера по концам пальцев - 1,2 м/с;

тарировочные характеристики дозатора являются линейными, потоки выдаваемых кормов - стационарными, качество работы соответствует технологическим требованиям, основную энергию потока кормов несут частоты до 2 с-^ в отличие от частот до 3 характерных для питателей типа КТУ-ЮА и ВДК без дозирующих устройств.

8. Расчет по аналитическим выражениям (26...30) и экспериментальные исследования дозатора комбикорма бункерного типа с предложенной конструктивно-технологической схемой позволили установить, что оптимальными параметрами и показателями качества работы машины являются: частота вращения ворошилки - сводоразруши-теля - 0,7...0,8 с"1, длина выгрузного окна - 0,25 м, неравномерность выдаваемых потоков кормов не превышает допустимую по технологическим требованиям, тарировочные характеристики - линейны, потоки выдаваемых кормов - стационарны, основную энергию потоков несут частоты до 2 с-1.

9. Статистические и динамические характеристики кормоприго-товительных машин необходимо определять с помощью расходомеров, регистрирующих случайные процессы на входе и выходе технического объекта, однако при этом следует учитывать влияние динамических характеристик расходомеров на регистрируемые ими случайные процессы и их статистические характеристики, так как экспериментально подтверждено, что регистрируемые расходомером амплитуды случайного процесса и, следовательно, его дисперсия всегда оказываются меньше фактических.

10. Исследования на математической модели кормоцеха с использованием экспериментально полученных статистических и динамических характеристик кормоприготовительных машин показали, что технологические линии цеха сглаживают входные потоки кормов, уменьшая их дисперсию на 30...70$, повышают однородность кормосмеси, доводя соотношение дисперсий концентрации контролируемого ингредиента в смеси на выходе и входе до 0,038, и за счет этого позволяют формировать порции кормосмеси одному животному с точностью (по стебельчатым кормам ±2...5$, по комбикорму ¿0,8,..2,2%), превышающей допустимую технологическими требованиями в 2,5...3 раза.

11. Применение разработанной математической модели кормоцеха для решения обратной задачи позволяет установить величину дозволенной (для данного состава технологических линий) неравномерности выдаваемых питателями и дозаторами потоков кормов: для питателей кормов она может быть в пределах ±15...25$, дозаторов силоса - ±14... 175?, соломы - ±15.. .28$, комбикорма - ±10...16$.

12. Анализ структуры математической модели кормоцеха позволяет сделать обобщение о принципиальной возможности ее применения для определения соответствия показателей качества функционирования любого технического объекта с известными динамическими свойствами заданным требованиям при известных статистических ха-

актеристиках входных случайных функций (решение прямой задачи) и, наоборот, для определения статистических характеристик входных случайных функций, обеспечивающих получение выходных показателей работы объекта с допустимыми отклонениями (решение обратной задачи).

13. Производственная проверка экспериментальных и опытных образцов комплектов оборудования для приготовления кормов показала, что качество их работы соответствует технологическим требованиям как по точности дозирования кормов, так и по однородности кормосмесей.

14. Технологические и технические решения, выводы и рекомендации, содержащиеся в диссертации, представлены в завершенном виде, пригодном для широкого внедрения в производство, о чем свидетельствует создание совместно с НИИ и конструкторскими организациями и постановка на производство трех новых комплектов оборудования с включением в их состав четырех новых машин, использование их в 21 типовом проекте кормоцехов и блоков кормовых зон, в двух , ведомственных нормах технологического проектирования кормоцехов, общесоюзных нормах технологического проектирования и рекомендациях по проектированию хранилищ силоса и сенажа и получение в народном хозяйстве более II млн.руб. годового экономического эффекта от внедрения результатов исследований в производство, в том числе около I млн.руб. в год на долевое участие автора.

Предлагаемую к защите диссертацию в соответствии с требованиями ВАК можно считать работой, в которой на основании выполненных автором исследований осуществлено теоретическое обобщение и решение крупной научной проблемы, имеющей важнс^е народнохозяйственное значение.

Наиболее существенные результаты, являющиеся вкладом в науку и практику:

усовершенствованная экономико-математическая модель и алгоритм оптимизации параметров хранилищ кормов;

постановка и решение задачи определения соответствия показателей качества работы кормоцехов технологическим требованиям на стадии проектирования;

усовершенствованная математическая модель технологических линий транспортирования, приема., накопления и выдачи кормов при их заготовке, приготовлении и раздаче животным;

новый математический аппарат обоснования конструктивно-технологической схемы, оптимальных параметров и режимов работы

питателей-дозаторов стебельчатых кормов;

методика определения статических и динамических характеристик кормоприготовительных машин;

новые конструктивно-технологические схемы, оптимальные параметры и режимы работы кормоприготовительных машин, защищенные авторскими свидетельствами на изобретение в СССР.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1. Артюшин A.A., Богдан И.Д. Дозатор-выравниватель к стационарному раздатчику кормов // Мех. и электрификация соц.сел.хоз-ва. -1970.-Ä 10.-С.21-23.

2. Артюшин A.A. Поточная кормоприготовительная линия для ферм крупного рогатого скота // Повышение технического уровня и качества сельскохозяйственных машин : Тез.докл.-Кировоград, 1975.-С.71-73

3. Артюшин A.A., Пульчев И.К. Исследование объемных дозаторов сыпучих кормов // Мех. и электрификация сел.хоз-ва.-К., Урожай, -1975.-Вып.33.-С.84-90.

4. К вопросу об определении качества смешивания кормов / Артюшин A.A., Черкун В.Я., Куцын Л.М., Финкельштейн А.Ш. //Применение радиоактивных изотопов и электрофизических методов обработки на предприятиях Минживмаша: Тез.докл. отраслевого семинара. -Ростов-на-Дону, 1975.-С.39-40.

5. Оценка качества смешивания кормов рентгеновским абсорбционным методом / Артюшин A.A., Семиков H.A., Сыч A.B., Черкун В.Я.// Науч.-тех.бюл. по мех. и электрификации животноводства.-1975.-Вып.4.-С.65-74.

6. Методика регистрации и оценки расхода материалов при испытании машин / Артюшин A.A., Черкун В.Я., Ясенецкий В.А. и др. // Новое в методах испытаний тракторов и сельхозмашин.-М, ВДИИТЭИ, -1976.

7. Методика оценки качества работы смесителей кормов / Артюшин A.A., Семиков H.A., Черкун В.Я. и др. // Новое в методах испытаний тракторов и сельхозмашин.-М, ЦНИИТЭИ.-1976.

8. Савин В.А., Артюшин A.A., Родионов М.Г. Обоснование рациональных параметров сенажных башен // Науч.-тех.бюл. по мех. и электрификации животноводства.-1976.-Вып.9.-С.16-23.

9. Артюшин A.A. Приготовление кормов на фермах промышленного типа // Науч.-тех.бюл. по мех. и электрификации животноводства. -1976.-Вып.6-С.14-25.

10. К вопросу оценки качества дозирования / Артюшин A.A., Куцын Л.М., Тверской М.З., Кучерова С.П. // Науч.-тех.бюл. по мех. и электрификации животноводства.-1977.-№7.-С.36-39.

11. Об экспозиции при отборе проб для оценки работы дозаторов / Артюшин A.A., Куцын Л.М., Тверской М.З., Кучерова С.П. // Науч.-тех.бюл. по мех. и электрификации животноводства.-1977.-

№ 7.-С.39-42.

12. Артюшин A.A., Пашков A.M., Савин В.А. Определение параметров силосных траншей для животноводческих предприятий // Докл. ВАСХНИЛ.-1979.-№ I.-С.41-43.

13. Артюшин A.A., Шацкий B.B. Оптимизация объема бункьров-дозаторов кормов // Мех. и электрификация соц. сел. хоз-ва.-1982. —Л8•—С.19-22.

14. Методические рекомендации по совершенствованию технологии производства молока (основные положения),-м., ВАСХНИЛ, 1984.- 56 с.

16. Артюшин A.A. Основные принципы проектирования кормовой зоны животноводческой фермы // Мех. приготовления и раздачи кормов в животноводстве.-1983.-С.3-13.

16. Артюшин A.A. Системный подход к проектированию кормообес-печения молочных комплексов // Повышение эффективности промышленного животноводства. -М.: Агропромиздат, 1985.-С.78-87.

17. Шацкий В.В., Артюшин A.A. Обоснование основных параметров питателя-дозатора стебельчатых кормов // Мех. и электрификация сел. хоз-ва.-1985.-& 6.-С.37-39.

18. Оценка технических средств и технологий кормоприготовле-ния по биоэнергетическим показателям: Методические рекомендации. -М., 1987. - 22 с.

19. Артюшин A.A. Определение статистических и динамических характеристик машин // Исследование машин и оборудования для мех. свиноводства. -1988.-С.4-17.

20. Артюшин A.A., Койфман М.Е. Влияние амплитудно-частотных характеристик регистратора на статистические характеристики потоков // Исследование машин и оборудования для мех. свиноводства. -1988.-С.18-23.

21. Артюшин A.A. Методы обоснования оптимальных показателей качества работы комплектов оборудования для животноводческих ферм //.Научно-технический прогресс в агропромышленном комплексе. ~М.; Агропромиздат, 1989.

22. Артюшин A.A. Определение показателей качества работы кормоцеха при проектировании: Методические рекомендации. - Подольск, 1989. - 59 с.

23. Дозатор сыпучих материалов: A.c. 542098 СССР: M.Kn.2G0IF И/46 / А.А.Артюшин, В.Я.Черкун, А.Ш.Финкельштейн, И.В.Кулаковский, Л.м.Куцын, В.Д.Ткач, Б.Н.Сви£идовский и И.К.Пульчев: Всесоюзн.н.-и. констр.-технол. ин-т по маш. для компл. мех. и автоматиз. жив-ва и Центр, н.-я. и проектНо-технол. ин-т мех. и электрификации жив-ва (СССР). - 2189560/10} Заявл. 14.11.75; Опубл. 05.01.77:, Бюл. » I. - 5 е.: ил. УДК 681.26 (088.8).

24. Устройство для9равномерной подачи волокнистых кормов:

A.c. 728799 СССР: М.Кл/ A0IK 5/02 В65 G43/08 / A.A.Артюшин,

B.Я.Черкун, А.Ш.Финкельштейн, И.В.Кулаковский, Л.М.Куцнн, В.Д.Ткач и Б.Н.Свиридовскйй: Всесоюзн. Н.-и. констр.-технол. ин-т по маш. для компл. мех. и автоматиз. «йв-ва и Центр, н.-и. и проектно-технол. ин-т мех. и электрификации жив-ва (СССР). - 2190723/30-15; Заявл. 14.11.75: Опубл. 25.04.80:, Вол. № 15. - 5 е.: ил. УДК 636.084.7-83 (068.8).

25. Устройство для смешивания кормов: A.c. 757183 СССР: М.Кл.3 B0IF 7/02 / А.Ш.Финкельштейн, И.В.Кулаковский, Л.М.Куцын, Б.Н.Свиридовский и А.А.Артюшйн: Всесоюзн. н.-и. констр.-технол. ин-т по маш. для компл. мех. и автоматиз. жив-ва (СССР). -2386359/23-26; Заявл. 15.07.76; Опубл. 23.08.80:, Вкл. # 31.- 5 е.; ИЛ. УДК 621.929.2 (088.8).

• итделитель кормов: A.c. 812247 СССР: М.Кл.3 A0I К 5/02/ А.А.Артюшин, В.Я.Черкун, В.В.Шацкий, А.С.Клебан, Ю.Л.Лившиц, И.Д.Губарева и Е.Е.Хазанов: Центр, н.-и. и проектно-технол. ин-т мех. и электрификации жив-ва и Всесоюзн. н.-и. констр.-технол. ин-т по маш. для компл. мех. и автоматиз. жив-ва (СССР). -2817122/30-15; Заявл. 14.09.79: Опубл. 15.03.81:, Бел. № 10. -4 е.: ил. УДК 636.084.7-83 (088.8).

27. Доза.тор стебельчатых кормов: A.c. 919640 СССР: М.Кл.3 А.01 К 5/02 7 А.А.Артюпшн, В.В.Шацкий, В.Я.Черкун, Л.М.Куцын и А.С.Клебан: Центр, н.-и. и проектно-технол. ин-т мех. и электрификации жив-ва (СССР). - 2854907/30-15: Заявл. 14.12.79; Опубл. 15.04.82:, Бол. №14.-4 е.: ил. УДК 636.084.7-83 (088.8).

28. Устройство для термохимической обработки соломы:

A.c. 1020114 СССР: М.Кл.э А 23 К I/I2 / А.А.Артюшин, В.Я.Черкун,

B.Ш.Самойлова, В.В.Шацкий и Л.М.Куцын: Центр, н.-и. и проектно-технол. ин-т мех. и электрификации жив-ва (СССР). - 3371069/30-15; Заявл. 10.12.81; Опубл. 30.05.83:, Бюл. * 20. - 2 е.: ил. УДК 63Г.363.3 (088.8).

29. Питатель раздатчика стебельчатых кормов: A.c. 115812Г СССР: М.Кл.3 А 01 К 5/00 / Шацкий В.В., А.А.Артюшин и В.Я.Черкун: Центр, н.-и. и проектно-технол. йн-т мех. и электрификации жив-ва (СССР). - 3244625/30-15; Заявл. 12.II.ВО; Опубл. 30.05.85:, Бюл. К 20. - 3 е.: ил. УДК 636.084.83 (088.8).

Л47203. Подписано к печати 16.01.1990 г. Объем Уч.-изд.л. 2,0 Тираж 100 экз. Заказ № 921

Участок оперативной полиграфии ВНИИЖ

142004 Московская обл., Подольский район, пос.Знамя Октября