автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение качества смешивания сухих микродобавок с обоснованием конструктивных и технологических параметров смесителя

На правах рукописи

т

Чупшев Алексей Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА СМЕШИВАНИЯ СУХИХ МИКРОДОБАВОК С ОБОСНОВАНИЕМ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СМЕСИТЕЛЯ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

003480914

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пенза-2009

003480914

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА») на кафедре «Механизация животноводства»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Коновалов Владимир Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Курочкин Анатолий Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Ведищев Сергей Михайлович

Ведущая организация Государственное научное учреждение

«Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и ■ нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН, г.Тамбов)

Защита диссертации состоится «20» ноября 2009 г. в 13 часов на заседали диссертационного совета Д 220.053.02 при ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» п адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая 30, ПГСХА, ауд.1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан «9» октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кухарев О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Недостаточная обеспеченность животноводческого поголовья качественными кормами является одной из основных причин низкой продуктивности всех видов сельскохозяйственных животных и птицы. Получение эффекта от скармливания кормов возможно при обеспечении потребности животных во всех потребных питательных веществах, витаминах, микродобавках, необходимых лекарственных препаратах и т.п. Только 50% фуражного зерна перерабатывается в полноценные комбикорма, а остальная часть скармливается в измельченном виде. Это ведет к перерасходу кормов и неэффективному использованию фуража.

В перспективе около 54% производимого в стране фуражного зерна будет перерабатываться комбикормовой промышленностью, а оставшаяся часть - использоваться для производства комбикормов непосредственно в хозяйствах или на межхозяйственных предприятиях. Промышленностью планируется выпускать комбикормовые агрегаты производительностью 0,5 т/ч и выше. При этом не обеспечивается потребность мелкого производителя малопорционными смесителями. Существующие смесители рассчитаны, как правило, на внесение контролируемых компонентов в количестве 10-20%, поэтому при внесении в смесь микродобавок, премиксов или лекарственных препаратов (0,5-2,0%) не всегда качественно приготавливаются смеси. Особенно проблематично внесение малых доз микрокомпонентов, лекарственных препаратов и быстро портящихся витаминов. Внесение указанных добавок весьма энергоемко и требует специфического оборудования, ступенчатого смешивания. В связи с этим, потребность в смесителях, способных приготавливать качественные смеси неизбежно растет.

Работа выполнена по плану научных исследований ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» в соответствии с постановлением правительства Пензенской области от 5 марта 2004г. №110-пП «О состоянии и мерах по дальнейшему развитию молочного животноводства в Пензенской области».

Цель исследований. Повышение качества смешивания сухих микродобавок с обоснованием конструктивных и технологических параметров смесителя.

Объект исследований. Технологический процесс и структурно-технологическая схема смешивания компонентов и микродобавок.

Предмет исследований. Закономерности, условия и режимы смешивания концентрированных кормов и микродобавок быстроходным смесителем периодического действия ступенчатого типа.

Методика исследований. Системный и струетурный анализ и синтез, численные исследования, математическая статистика, сравнительный эксперимент. Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики, теории многофакгорного планирования и гидродинамики. Предложенные рабочие органы смесителя исследовались в лабораторных и производственных условиях в соответствии с действующими РД, ОСТ и разработанными частными методиками. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с использованием программ Statistica, MathCAD, Excel. Достоверность результатов работы подтверждается сходимостью

результатов теоретических и экспериментальных исследований; проведением сравнительных производственных исследований смесителя.

Научную новизну представляют:

• конструктивно-технологическая схема и конструкция смесителя микродобавок периодического действия, позволяющая выполнять четырехступенчатое смешивание компонентов;

• экспериментальные поправочные коэффициенты, критерии и симплексы геометрического подобия, вводимые в аналитическое выражение мощности на перемешивание, учитывающие конструктивные особенности быстроходного смесителя ступенчатого типа;

• конструктивные и технологические параметры смесителя, комплексно влияющие на неравномерность смеси, ее температуру нагрева и модуль помола, мощность и энергоемкость смешивания, длительность перемешивания, их оптимальные и рациональные значения;

Научная новизна технического решения подтверждена патентом Российской Федерации на изобретение №2332253.

Практическая значимость работы. Разработанный быстроходный смеситель микродобавок периодического действия за счегг использования четырех ступенчатого смешивания компонентов и наличия радиальных цилиндрических лопастей мешалок обеспечивает получение равномерности приготавливаемой смеси 92% при длительности цикла смешивания 80 с, а при равномерности 96% - 120 с. Масса порции при этом составляет 6 кг при доле микродобавок - 1% по массе. Длительность перемешивания для каждой ступени смесителя составляет 10,15, 25 и 30 с (10, 20, 30 и 60 с), соответственно, а с учетом подготовительно-заключительных операций время цикла составит -110 и/или 150 с. Смеситель позволяет получить смесь аналогичного качества по сравнению со смесителем СВ-10 при снижении энергоемкости на 5,6 % или повысить равномерность смеси на 3-4 % при равной энергоемкости, обеспечив снижение длительности цикла перемешивания на 120-240 с. и уменьшение приведенных затратна 52%.

Опытный образец смесителя прошел производственную проверку и рекомендован актом хозяйственной комиссии к использованию.

Реализация результатов исследований. Смеситель микродобавок испытан и внедрен в ОАО «Сервис» Мокшанского района Пензенской области. Результаты исследований приняты для распространения и внедрения Пензенским ЦНТИ. Лабораторная установка и приборы используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» на кафедре «Механизация животноводства».

Апробация. Результаты исследований доложены и одобрены в 2006-2009 гг. на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», на Международной научно-практической конференции в ФГОУ ВПО МГАУ (г. Москва, 2008 г.), на 6 Международной научно-технической конференции ГНУ ВИЭСХ (Москва, 2008 г.), на втором этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений по приволжскому федеральному округу по номинации «Технические науки» в ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ» (Казань, 2008 г.), на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России

по номинации «Технические науки» в ФГОУ ВПО МГАУ (Москва, 2008 г.), на 11 и 12-й Международной научно-практической конференции ГНУ ВНИИМЖ (Москва 2008,2009 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 печат-. ных работах, из них 4 - в изданиях, указанных в «Перечне ... ВАК», 1 патент РФ на изобретение и 4 статьи без соавторов. Общий объем опубликованных работ составляет 2,21 п.л., из них автору принадлежит 1,03 пл.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 157 наименований и приложения. Работа изложена на 153 с. содержит 85 рис. и 6 табл.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

• конструктивно-технологическая схема и конструкция смесителя микродобавок;

• теоретические выражения по определению энергоемкости смесеобразования, мощности на перемешивание, длительности перемешивания, количества лопастей мешалки, уточненные значения симплексов геометрического подобия и поправочных коэффициентов;

• эмпирические зависимости влияния частоты вращения рабочего органа, длины, диаметра и количества лопастей, объема смесительной емкости, доли контролируемого компонента, длительности перемешивания на неравномерность смеси, ее температуру нагрева и модуль помола, мощность и энергоемкость перемешивания компонентов смеси;

• данные экспериментальных исследований разработанного смесителя микродобавок, полученные в лабораторных и производственных условиях, и эмпирические зависимости энергоемкости на перемешивание, с целью установления оптимальных конструктивно-кинематических (длина, количество и диаметр лопастей мешалки смесителя, частота вращения рабочего органа) и рациональных технологических параметров (доли контролируемого компонента и равномерности предварительной смеси).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы, изложены научные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследований» на основе обзора литературных источников и данных научных исследований уточнена классификация смесителей, применяемых для приготовления сухих смесей. Предлагаемая классификация устройств подразделяется по следующим основным признакам: по характеру протекания процесса, по роду использования, по способу смешивания, по количеству ступеней смешивания. Дан анализ и описание серийно выпускаемых, а также оригинальных устройств и машин (включая иностранные), предназначенных для смешивания сухих компонентов. Приводятся зоотехнические требования к процессу смешивания кормов.

Значительный вклад в решение вопросов смешивания внесли JIJB. Бойко, С.М. Ведищев, Б.И. Вагин, C.B. Евсеенков, А.И. Завражнов, Л.П. Карташов, С.Г. Карташов, Е.М. Клычев, ВТ. Коба, В.В. Коновалов, Г.М. Кухта, В .И. Курдюмов, A.A. Курочкин, В.И. Пахомов, C.B. Мельников, А.Г. Мудров, В.А. Мухин,

В.Ф. Некрашевич, ПА. Савиных, В.И. Сыроватка, В.А. Сысуев, МА. Тищенко, ИЛ. Федоренко, В.Ф. Хлыстунов и др. Однако вопрос внесения в корм компонентов с малой долей в рецептуре смеси остается недостаточно раскрытым.

Проведенный анализ позволил, в соответствии с целью работы, определить задачи исследований:

1. Разработать перспективную конструктивно-технологическую схему смесителя микродобавок;

2. Аналитически выявить закономерности влияния конструктивно-кинематических параметров смесителя микродобавок на основные показатели его работы; уточнить значения коэффициентов и критериев.

3. Создать опытный образец смесителя микродобавок, разработать методику и экспериментально определить оптимальные числовые значения конструктивно-кинематических и рациональные уровни технологических параметров устройства, осуществить экспериментальную проверку достоверности теоретических выражений;

4. Провести производственные исследования опытного образца смесителя, выявить технико-экономические показатели использования результатов исследования на производстве.

Во втором разделе «Теоретический анализ и обоснование параметров смесителя концентрированных кормов и микродобавок» дается обоснование и описание конструктивно-технологической схемы предложенного смесителя (рисунок 1) и теоретический анализ его рабочего процесса. 7

Рисунок 1 — Конструктивно-технологическая схема смесителя

микродобавок: 1 - электродвигатель; 2 — клино-ременная передача; 3, 4, 5 — смесительные емкости; 6 — гибкий шланг; 7 — заслонки бункера; 8 - бункер; 9 - рукоятка; 10 — корпус; 11 —заслонки емкостей; 12 - мешалка;; 13 - центральный вал; 14 — выгрузная заслонка корпуса; 15 - лоток; 16-рама

Смеситель микродобавок состоит: из рамы 16 с корпусом 10, внутри которого закреплены последовательно три цилиндрические емкости 3, 4, 5. Внутри емкостей проходит центральный вал 13 с закрепленными на нем мешалками 12 из радиальных цилиндрических лопастей Г-образной формы. Все емкости имеют

выгрузные окна, снабженные заслонками 11, открывающимися при помощи рукояток 9. Корпус 10 снабжен выгрузным окном с заслонкой 14 и лотком 15 для отгрузки готовой смеси. Над корпусом 10 установлен бункер 8 с заслонками 7 для загрузки исходными микродобавками и наполнителем смеси, разделенный на четыре секции. Малая секция бункера соединена гибким шлангом б с наименьшей емкостью смесителя 5, а наибольшая - с корпусом 10. Остальные емкости соединены соответственно. Привод смесителя микродобавок осуществляется посредством клино-ременной передачи 2 от электродвигателя 1.

Работа данного смесителя микродобавок происходит следующим образом: секции бункера 8 заполняются компонентами смеси в соответствии с рецептом. При этом компоненты, входящие в состав смеси с долей меньше 1-2%, считают микродобавками, а оставшаяся часть - наполнителем. Микродобавки и часть наполнителя засыпаются в малую секцию бункера. Остальные секции бункера 8 заполняются другими компонентами смеси. Поступление компонентов в смесительную емкость 5 осуществляется после открыли соответствующей заслонки 7 бункера. Компоненты в малой емкости смесителя перемешиваются при подаче крутящего момента к валу 13 смесителя с установленными на нем мешалками с лопастями 12. Наличие центробежных сил при воздействии лопасти на компоненты способствует перемещению компонентов смеси к периферии емкости, образуя в смесителе "псевдоожиженный" слой от воздействия лопастей. Турбулентное движение материала улучшает однородность смеси.

После завершения перемешивания, первичная смесь из малой емкости 5 выгружается в последующую. Для этого открывается заслонка 11 малой емкости при помощи рукоятки 9, а также открывается заслонка 7 второй секции бункера. В результате во вторую емкость 4 смесителя дополнительно поступает наполнитель из второй секции бункера и первичная смесь. После перемешивания компонентов полученная смесь поступает в последующую емкость 3, где осуществляется аналогичный процесс. Получившаяся смесь поступает в корпус 10, где происходит окончательное перемешивание корма Готовая смесь отгружается при открытии заслонки 14 по выгрузному лотку 15.

На основе структурной схемы функционирования линии смешивания сухих кормов и микродобавок (рисунок 2) и конструктивно-технологической схемы смесителя (рисунок 1) разработан общий порядок расчета смесителя, предусматривающий предварительное теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров смесителя и потребной мощности, последующее определение длительности перемешивания и энергоемкости приготовления смеси.

Для определения энергоемкости смесеобразования 7, требуется знать затраченную энергию А (работу), и массу приготовленной смеси М

у А- ХК 'Тхх!■»у'г+л, -Ъ'+Хл-пМ 7~и-л-:-ы-(1)

где А'- работа, затраченная на выполнениеу'-х операций в г-ой емкости, Дж; М— масса приготавливаемой порции смеси, кг; Тщ - длительность холостого движения рабочего органа, с; Тз,-, Гв7 - длительность загрузки компонентов и выгрузки готовой смеси в /-ой емкости, с; Тх], Щ- длительность холостого перемешивания (до подачи

контролируемого компонента) и рабочего смешивания, с; ТУ,,- — мощность, потребная на привод рабочего органа в ¡'-ой емкости во время у-ой операции, Вт.

Рисунок 2 — Структурная схема функционирования линии смешивания сухих концентрированных кормов и микродобавок:

Вь Д.,-, Вуу, Дм--, Вр-р - дозаторы кормовых компонентов, поступающих в смесители, соответственно: к - контролируемого, и" - неконтролируемых для первого (самого малого) смесительного устройства, /V" - неконтролируемых для второго смесительного устройства, л-я" — неконтролируемых для третьего смесительного устройства, р~р" — неконтролируемых для четвертого (большого) смесительного устройства; Б — смеситель, включающий в себя смесительные устройства предварительного (¡У/, 5а5У к основного смешивания;

/ к/¡-г/я"/м"/р-р~ обобщенные статистические показатели, характеризующие гранулометрический состав кормовых компонентов смеси, поступающих на дозирование, их физико-механические свойства; Хс1 ь Хй ¡.¡-, Х<1 Хс1 Хс1 р_р - обобщенные значения внутренних факторов дозирующих устройств кормовых компонентов; Хя/, Хв^ Хз3, Х$4 — обобщенные значения внутренних факторов смесительных устройств предварительного и основного смешивания; 7о,у, Уо Уо^ — производительность (массовая подача) 1-го (или иного, соответственно) кормового компонента, поступающего на смешивание, отклонение от заданного значения подачи, неравномерность подачи; У!/, У¡2, У1з, ■■■ У4и У42, У4з - доля компонента в смеси, отклонение доли компонентов от рецепта, качество смеси (неравномерность смешивания /коэффициент вариации/, равномерность смешивания) смесительных устройств предварительного и основного смешивания; обобщенные показатели, характеризующий энергоемкость Уэ, материалоемкость и надежность Умн системы средств механизации приготовления кормов, в структурную схему условно не введены

Длительность перемешивания можно определить

Тс=Кь-К,/(2и-п),с. (2)

где Кь, - потребная кратность воздействия на смесь лопастей рабочего органа при перемешивании, раз; Ку - поправочный коэффициент, - количество лопастей, шт.; п - частота вращения рабочего органа, с"1.

Длительность вьпрузки смесей Тв определяется размерами выгрузного окна и кинематическим режимом, определяющим величину центробежных сил.

Д лительность цикла смешивания определится, с

Тц = Тз,+Тс,+Тв,+ Тс2+Тв2+ Тс3+Тв3+ Тс4+Тв4 - Тз,+ Е(Тс,+ Те,), с. (3)

Производительность смесителя, составит ^ и _ М

I

Потребная мощность привода смесителя, определится

КР~—,Вт. (5)

где ц - коэффициент полезного действия привода.

Потребная мощность привода Л^ для г-ой емкости при соответствующем заполнении кормом, определится

Вт. (6)

где кр - поправочный коэффициент, учитывающий внутренние и внешние потери; Д, - мощность, затрачиваемая на перемешивание корма мешалкой, Вт; Л^ - мощность, затрачиваемая на измельчение материала, Вт; Ы„ - мощность, затрачиваемая на нагрев материала и смесителя, Вт.

Задача внешнего обтекания тел в условиях перемешивания может быть решена с помощью уравнений Навье-Стокса и неразрывности потока. Для решения этой задачи используют теорию подобия.

Критериальное уравнение для мешалки имеет вид

К» Л-*, ГЬ Гъ ...) = Шечт •Л-/ -ГГ (7)

где Яеч - циркуляционный критерий Рейнольдса; Рги - критерий Фруда; ГГ2 — симплексы геометрического подобия; численные значения коэффициентов А, п, т, р, ц для подобных мешалок установяиваются экспериментально.

Для расчета смесителя используется метод расчета, основанный на равенстве моментов, создаваемых вращающимися лопастями мешалки и возникающих сопротивлений стенок корпуса аппарата. РД 26-01-90-85 рекомендует следующие формулы для определения значений моментов сил, приложенных к перемешиваемой среде.

Крутящий момент на валу мешалок

Мкр=гм- К,. Н-м, где 2М — количество лопастей, шт.; К/ — коэффициент мощности перемешивания; ¿¡— коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый эмпирически.

Момент сопротивления стенки корпуса,

0,093 при Гд>2;

^-при Гв<2;

,(20,35^0-19,1)

где Я - коэффициент сопротивления корпуса аппарата,

у = I • ^ 4- р — параметр высоты заполнения аппарата (1=8—без перегородок, р=1 для аппарата со свободной поверхностью материала), Я- высота заполнения аппарата, м; Г0 = О- симплекс гидродинамического подобия; с1м - диаметр мешалки, м; £> -диаметр емкости, м; Уф - относительная усредненная окружная скорость материала в аппарате, м/с;

к1-\ч}х+Ч>2) > 'ср — ^г ;

где ц>1 и ц/2-параметры профиля окружной скорости материала;

Значения щ и щ связаны соотношением: 1р2 = ~ ' Фъ Б] и к2 - коэффициенты профиля окружной скорости. 7-Г0-б 28-Гп—27

= - И Л = --- .

1 2Мо-20 1 21Тр—20

Мощность, на перемешивание: Критерий мощности перемешивания:

N = Кц • р • пг ■ с2м5, Вт, Кы = 3,87 • гм • С •

где р - плотность вороха материала (смеси), кг/м3.

Предлагается ввести симплексы геометрического подобия: длины лопастей ¿/, м -

г. О ■ „ Л гт

Гц = —; диаметра лопастей — Га = -; высоты заложенного материала Н„, м -

(8)

Сила сопротивления движению горизонтальной лопасти от перемешаемого материала, (рисунок 3):

Рукл; = (р • Яг • /сн • ДЯ • й, ■ ьчп(а)) ■ Ьд(а+ <р)-

Сила сопротивления перемещению горизонтальной лопасти Букт пропорциональна физико-механическим свойствам (плотности р и т.д.) перемещаемого материала, высоте его слоя Д, диаметру лопасти <4 а также квадрату угловой скорости со и радиусу мешалки К,. В соответствии с этим, в критериальную модель (формула 7) кроме критериев Рейнольдса и Фруда вводятся и аналогичные симплексы подобия: гидродинамического подобия Гп= 1,1; дойны лопастей Гц=2,2; диаметра лопастей /¿=42; высоты заложенного материала/^=2,02 (см, формулу 8), соотношение фактической частоты вращения мешалки смесителя с обоснованной Г„=1,007. Минимальное количество лопастей

1 2'к пт

2м =—;-- =—:--,шт. (10)

т п-( ГР1+ТК0 Ы-(Тр1+ТК0

где Tp¡ - время полета, с; тк1 - время прохождения лопастью длины клина, с;

со - угловая скорость мешалки, рар/с.

_ с^п (ос) .

1 2 3

4 3 2 1

Рисунок 3 — Схема сил, действующих на элементарный сектор:! - дно корпуса емкости смесителя; 2 — вертикальный элементарный сектор; 3 —лопасть; 4—клин

ш- Я;

ТР1 -

[д + (д-Нг V + ш2 • ¡V) • 1д{а) . • яп(а)

где ^ - положение центра тяжести рассматриваемого г-го сектора относительно оси вращения вала смесителя, м; д - ускорение свободного падения, м/с2; &цх — -соотношение высоты центра тяжести поднимаемого сектора Нцт относительно всей высоты материала в центре тяжести элементарного сектора, Пь м; кн = —--соотношение высоты слоя поднимаемого материала (Н^ — ЛИ) относительно всей высоты элементарного сектора

Минимальная высота смесительной емкости: Нс > 1,1 (нг + м. (13)

где Яг - высота материала в рабочем режиме, м; — угол сводообразования воронки, 33-35°.

Мощность, затрачиваемая на перемешивание корма Ы=А-(Яеч)1'п-(Рг)^-[(Г11,-1,36667)^и-(Г№,Ъ12)т'(Ги)^-(Гг)9х<а (14)

(15)

где коэффициент^: Л=й,ШЪ12-а Ь-[Кп-рс-п-с1м51

х 1.161

1,855049 3,87

, ¿ = (-0,389+0,834-/; -0,009/^ +0,512-Г„ -1\Г

(16)

На основе полученных аналитических выражений разработана компьютерная программа расчета смесителя на базе математического пакета Ма&САЕ) 2001. Результаты численного моделирования и сходимости расчетных и опытных значений приведены на рисунке 4.

160,00

а 140,00

л X X а 120,00

л и а X £ 100,00

о X О 2 80,00

3 о г о 60,00

г IX о £ 40,00

20,00

0,00

0,5 2,5 9 30

Объем смесительной емкости Уо, л

Рисунок 4 — Результаты сходгшости опытных Ыог, мощности на перемешивание

и расчетных Ыр значений

В третьем разделе «Методика экспериментальных и производственных исследований смесителя» изложена программа и методика проведенных исследований.

Экспериментальные исследования проводились для нахождения оптимальных и рациональных значений конструктивно-технологических параметров рабочих органов смесителя на основе проведения серий двух и трехфакторных экспериментов, используя как интерполяционное, так и экстремальное планирование.

Методика проведения экспериментальных исследований предусматривала, кроме проверки теоретических положений, также сочетание факторного анализа и теории многофакторного планирования с учетом существующих этапов перемешивания смеси. Осуществлялось предварительное уточнение физико-механических свойств смешиваемых компонентов, потребной степени заполнения смесительной емкости и длительности перемешивания компонентов. Проводился поиск оптимальных значений частоты вращения рабочего органа смесителя, длины лопастей мешалки и их количества по минимуму энергоемкости. Исследовалось влияние доли контролируемого компонента, объема смесительных емкостей и равномерности предварительных смесей, поступающих в последующую ступень смешивания, на показатели работы смесителя.

Основным критерием оптимизации являлась энергоемкость приготовления смеси (на участке соблюдения зоотребований). Качественный показатель смеси - неравномерность смеси (коэффициент вариации содержания контролируемого компонента в пробах), а так же температура нагрева и степень измельчения материала смеси.

Методика проведения замеров соответствовала — «Машины и оборудования для приготовления кормов. Методы испытаний РД 10.19.2.-90», «Типовая методика определения качества смешивания кормов М 29.055-87». Производительность определялась взвешиванием порций приготовленной смеси с помощью весов РН-10Ц13У, замер времени осуществлялся секундомером, температура нагрева смеси - мультиметр ОТ-266С, потребляемая мощность - КИ-50. Повторность опытов трехкратная. Контрольный компонент - семена клевера (масса тысячи семян

1,832 г), масса пробы — 5 г (весы ВЛКТ-500), количество проб — 20 шт., доля контролируемого компонента-1%. Количество семян в пробе 30-40 шт.

Обработка полученных результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с использованием программ Statistica 5.5, MathCAD, Excel.

В четвертом разделе «Результаты исследований смесителя» приводятся уточненные значения физико-механических свойств используемых кормов (наполнитель - дерть гппенично-ячменная с модулем помола 1,1 мм и плотностью вороха 647 кг/м3), обоснована степень заполнения смесительной емкости в опытах — 50%.

Выявлено влияние на неравномерность смеси частоты вращения, длины, диаметра и количества лопастей рабочего органа. Получены уравнения, описывающие качество смеси при длительности перемешивания 15 мин в зависимости от данных показателей:

v = -16,45+0,0015-И+32,4-^-0,000002-и2-8,37 %. (17)

v=13,l-622,9-V-l,8-z^6041,6-^2-0,4- zM2+55,9-kj zMy %. (18)

где v — неравномерность смеси, %; п — частота вращения рабочего органа 830-1500 мин"1; kL =2/rLl - коэффициент длины лопасти, 0,75-1,9; kd =1/Га- коэффициент диаметра лопасти, 0,04-0,024; zu~ количество лопастей, 3-6 шт.

В ходе исследований выявлено негативное влияние роста длины лопасти, способствующее нагреву смеси за 15 мин до 90°С и переизмельчению корма с уменьшением модуля помола кт=0,9. Однако при этом существенно повышается и качество смеси ( 3,6%).

Количество лопастей оказывает влияние на неравномерность смеси. Сказываются резонансные явления, связанные с подбрасыванием корма движущейся лопастью и последующим ударом набегающей лопастью на падающие частицы. При этом количество лопастей влияет на частоту воздействия, а диаметр лопасти - на высоту подбрасывания частиц корма. Наихудшие показатели качества смеси (v=7-8%) наблюдаются при zu =4-5 шт., независимо от диаметра лопасти (4 и kd).

При оптимизации параметров смесителя по минимуму энергоемкости осуществлена реализация экстремального трехфакторного некомпозиционного плана второго порядка для трех факторов. В результате получена модель энергоемкости перемешивания до достижения неравномерности смеси v=10% Y = 3710,791-1207,04-^-180,143-At-3,5288- и+537,571 l-kL2+7,71068- NL2+

+0,000974n:1-39,5561-АгД+0,355028-^-и+0,075014-Дг«. кДж/кг, (19) Минимальные затраты энергии (рисунок 5, 7=90 кДж/кг) наблюдаются при частоте вращения мешалки смесителя «=1500-1400 мин"1, количестве лопастей zu =6-7 шт. и коэффициенте длины лопасти £¿=0,9. Для неравномерности смеси v=5% минимум энергоемкости перемешивания составит 7j=250 кДж/кг.

Выявлено, что чем меньше объем смесительной емкости и больше доля контролируемого компонента, тем быстрее перемешаются компоненты до требуемой неравномерности: v=-0,187+0,088/Fo+7,67/r-H),1565-Ko/r+3,685-(l-0,442/(Fo-7)), %. (20) где Vg — объем смесительной емкости, 0,5; 2,5; 9 и 30 л; Т— длительность перемешивания, с;

- при F„= 0,5 л: V =-1,4б9М,53Ш4+4,18/Г-1,26/1>*-Г+1Д ^(1-1,8/£VT), %. (21)

- при К0= 2,5 л: v =0,]%5+5,ЗШк+3,\24/Т-0,9Шк-Т+0,85-(\+3№Юк-Т), %. (22)

- при К0= 9 л: V =0,029+6,14/Д6+2,87/Г-1,22/ДеГ+0,64-(1+3,48/Дг7), (23)

- при К= 30 л: V =2,336+4,19/А+0,356/Г-3,146/А-Т'+1,69-(1+4,95/А-?), (24)

£ 1500-к

г «Г

| 1400 ч

я

а

" 1 1ПЛ-

в

§ 1200-м а, а

9«

/ V

\ 1 100 \

150 \ \ \ 100

\ \ ' ч

4^00 150

0.8 1 1.2 Коэффициент длины лопастей Лг. а

4 5 6 7 8 Количество лопастей Хм, шт б

Рисунок 5 —Двумерные сечения поверхности отклика энергоемкости перемешивания Г в зависимости от: а - частоты вращения п (мин') и коэффициента длины к[_ при гд/ =6 шт.; 6— частоты вращения п (мин ) и количества лопастей хи (шт.) при к1-0,9

Получены выражения потребного количества воздействий лопастей К/, (-103) в зависимости от доли контролируемого компонента А (%) и массы смеси М, кг ^4^,75-е^[^(0,26/А-0,01-МА)]-е^(5,03+0,002-М^,042/(А-М))--305!83. (25) Влияние доли контролируемого компонента А (рисунок 6) на потребное количество воздействий близко к гиперболической зависимости, а влияние массы порции напоминает экспоненту - вначале до 2 кг резкий рост Кь, а затем снижение прироста.

1В

•4=

о4

0. >

ъ

б

о Я о. о> 8 о Я а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Доля контролируемого компонента 1>к, %

Рисунок б — Поверхность отклика потребного количества воздействий лопастей Кь (■!& раз) в зависимости от доли контрольного компонента £)* (%) и массы кормовой порции М (кг)

¿45 6 7 8 9 10 Неравномерность конечной смеси V, %

Рисунок 7 - Поверхность отклика поправочного коэффициента Ку в зависимости от равномерности исходного компонента Ур (%) и неравномерности конечной смеси V (%)

Данный коэффициент Ку учитывает влияние равномерности предварительной смеси (^,=100-у"; %, V-неравномерность предварительной смеси) и потребной неравномерности конечной смеси на длительность обработки (количество воздействия лопастей). Доля предварительной смеси от массы конечной смеси - 20-30% (при сохранении доли контролируемого компонента в конечной смеси - 1%), Ы=0,95890, Р-тест=0,902554.

Значения поправочного коэффициента в зависимости от равномерности исходного компонента (в виде предварительной смеси с контролируемым ингредиентом) Ур (%) и неравномерности конечной смеси V (%) определяются по выражению

Ку= - 0,6 - 14,89397-у/Кр+126,7553/1^+0,0106302-^. (26)

Когда нет предварительной смеси (Кр£30%), то . При использовании предварительной смеси с Кр>80%, то 0,4-0,3. Для неравномерности конечной смеси около у= 10%, Ку стремится к ОД 4.

В пятом разделе «Производственная проверка смесителя микродобавок. Экономическая оценка» приведены результаты исследований смесителя микродобавок в производственных условиях ОАО «Сервис» Мокшанского района Пензенской области. Производственные и технологические исследования смесителя проводили на опытном образце, изготовленном с учетом обоснованных конструкгив-но-кинематических параметров. Проводили сравнение различных способов приготовления смеси, непосредственно влияющих на длительность приготовления конечного продукта и неравномерность смеси (рисунок 8). Первый способ Б] заключается в соблюдении качества смеси на каждом этане С; с равномерностью ^=80%, и лишь на конечном С4 - Ур=95%. При втором способе Бгсоблюдается качество смеси на каждом этапе с равномерностыо Ур= 90%, и лишь на конечном - Ур=95%. При третьем способе соблюдается качество смеси на каждом этапе с равномерностью Ур=95%. Четвертый способ Эд обеспечивает одноступенчатое приготовлении смеси С4 до достижения ее равномерности Ур= 95%.

Как видно из рисунка 8, наименьшая длительность приготовления конечного продукта с неравномерностью 1>=5% наблюдается при первой технологии Б]. При этом, на предварительных этапах смешивания достаточна равномерность смеси Ур= 80%. С увеличением равномерности смеси на предварительных этапах длительность приготовления конечного продукта возрастает в два раза (при равномерности предварительных смесей Ур-90%) или в три раза (равномерность предварительных смесей Ур-95%). По сравнению с одноступенчатым смешиванием перемешивание в четыре этапа намного эффективнее: длительность приготовления продукта по первому варианту сокращается в восемь раз, а это неизбежно влияет на производительность смесительного устройства и энергоемкость перемешивания корма. Тем самым, для сокращения длительности получения конечного продукта достаточно получение предварительных смесей с равномерностью смеси ^,=80%. Время цикла смешивания для у=5% составляет -120 с.

Установлено, что при доле микрокомпонентов - 1%, равномерности смеси -95,6% и длительности цикла смешивания - 150 с производительность используемого смесителя составляет 0,15 т/ч. При равномерности смеси 92% и длительности цикла смешивания 110 с производительность используемого смесителя - 0,28 т/ч. Установленная мощность электродвигателя - 2,2 кВт.

Технологический способ-8

Рисунок 8 — Потребная длительность перемешивания Т (с) до получения неравномерности конечного продукта у-5% (Ур=95%) при различных технологических способах Б получения смеси: - при равномерности смеси на предварительных этапах смешивания компонентов Ур=80%; & — при равномерности смеси на \ предварительных этапах смешивания компонентов Ур=90%; - при равномерности смеси на предварительных этапах смешивания компонентов Ур~95%; Б4 — при смешивании в одну ступень до достижения равномерности смеси Ур=95%.

Показатели экономической эффективности средств механизации определены I для фермы на 200 коров. Экономическая оценка применения смесителя дана в сравнении со смесителем СВ-10, имеющим установленную мощность 1,1 кВт, массу порции - 10 кг, длительность смешивания порции - 240-360 с, равномерность смеси -92%. Расчетная годовая экономия составляет 9,6 тыс. руб. Снижение приведенных затрат происходит на 52%. Срок окупаемости смесителя 2,3 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанная конструктгоно-технологическая схема смесителя кормов и микродобавок позволяет за счет применения ступенчатого смешивания сухих , компонентов в постепенно увеличивающемся объеме и быстроходных рабочих органов, в сравнении с одноступенчатым процессом перемешивания, сократить длительность приготовления смеси с 240-360 с до 80 с, уменьшив энергоемкость перемешивания на 5,6 % при равномерности смеси 92%.

2. Теоретически установлено усилие сопротивления движению горизонтальной лопасти от перемещаемого материала, минимальные высота смеситель- | ной емкости и количество лопастей, а так же энергоемкость и длительность перемешивания порций смеси. Аналитически выявлено влияние конструктивно-кинематических параметров на мощность привода при перемешивании материала.

Поправочные коэффициенты изменяются в пределах: коэффициент гидравлического сопротивления £ — 0,002-0,004; коэффициент параметра профиля окружной скорости - от 1,43 до 1,73; коэффициент, учитывающий равномерность предварительной смеси К,-от 0,14 до 1,0; Кь-от 41 до 378 (-103).

3. Наименьшую энергоемкость h надлежащее качество смешивания обеспечивают оптимальные конструктивно-кинематические и рациональные технологические параметры быстроходного смесителя: частота вращения мешалки - 1400-1500 мин"1, количество лопастей — 6-7 шт., коэффициент длины лопастей — 0,9; коэффициент диаметра лопастей - 0,024. Уменьшение объема смесительной емкости и рост доли контрольного компонента сокращает длительность перемешивания. Приготовление промежуточной смеси с равномерностью 80% и достижение необходимого качества продукта на заключительном этапе перемешивания обеспечивает снижение длительности обработки в 2-3 раза

Смеситель обеспечивает приготовление порции смеси 5-6 кг при внесении добавок не менее 0,5% от массы порции с равномерностью смеси 95%. Внесение добавок в количестве 1% для равномерности смеси 95% требует длительность цикла смешивания 150 с при энергоемкости приготовления смеси - 14,3 кВт-ч /т. Для достижения равномерности смеси 92% смешивание длится 80 с, при этом производительность смесителя — 0,28 т/ч, энергоемкость смешивания -10,3 кВт-ч /т.

4. Применение быстроходного смесителя микродобавок ступенчатого типа при внесении контролируемого компонента в количестве 1% по массе обеспечивает производительность 0,15 т/ч при равномерности смеси 95%, позволяет при одинаковой энергоемкости улучшить качество (повысить равномерность) смеси с 92% до 95% (на 3%) и сократить длительность приготовления смеси с 240-360 с до 150 с, снизив приведенные затраты на 52%. Срок окупаемости смесителя составляет 2,3 года

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Коновалов, В.В. Смеситель концентрированных кормов/В .В. Коновалов,

A.B. Чушпев, C.B. Гусев // Сельский механизатор. - 2008. - №7. - С. 48.

2. Чупшев, A.B. Влияние диаметра и количества лопастей мешалки смесителя на неравномерность и энергоемкость процесса/А.В. Чупшев, В.В. Коновалов,

B.П. Терюшков // Вестник ФГО ВПО МГАУ - 2008.-№2.-С. 132-133.

3. Чупшев, A.B. Экспериментальные исследования смесителя кормов/А.В. Чупшев,

B.В. Коновалов, C.B. Гусев // Нива Поволжья. - 2008. - №2(7). - С. 69 - 75.

4. Чупшев, A.B. Влияние технологических параметров на показатели работы смесителя микродобавок/А.В. Чупшев, ВВ. Коновалов //Нива Поволжья. - 2009. — №2(11)-С.7б-81.

Патенты

5. Патент № 2332253 РФ. Смеситель микродобавок/А.В. Чупшев, BJ3. Коновалов,

C.B. Гусев, В.П. Терюшков. -№ 2007112234/15; заяв. 02.04.2007; опуб. 27.08.2008, Бюл. №24.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций

6. Чупшев, A.B. К обоснованию параметров быстроходного смесителя/ A.B. Чупшев, В.В. Коновалов, В.П. Терюшков, С.С. Петрова // Известия Самар-скойГСХА.-2008.-№3.-С. 151-154.

7. Коновалов, В JB. Обоснование диаметра лопастей и их количества у смесителей микродобавок/В .В. Коновалов, В.П Терюшков, A.B. Чушпев // Научно-технический прогресс в животноводстве: ресурсосбережение на основе создания и применения инновационных технологий и техники: Сб. Науч. Тр. Т. 18,4.3. - Подольск, 2008. - С. 78-82.

8. Коновалов, ВВ. Влияние частоты вращения и длины лопастей мешалки на работу смесителя микродобавок/В .В. Коновалов, АВ.Чупшев, В.П. Терюшков // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: Труды 6-ой международной научно-технической конференции Ч. 3.-М.:ГНУВИЭСХ,2008.-С. 51-55.

9. Чушпев, A.B. Смеситель - кормов ступенчатого типа/AJB. Чушпев В.В. Коновалов // Наука и образование сельскому хозяйству: Сб. материалов научно-практической конференции посвященной 55 летаю ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, - 2006. - С. 225 - 226.

10. Чушпев, A.B. Структурная схема функционирования линии смешивания концентрированных кормов и микродобавок/А.В. Чупщев, BJB. Коновалов // Образование, наука, практика: инновационный аспект: Сб. материалов науч. Междунар. НПК, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова. - Пенза: РКО ПГСХА, - 2008. -С.201-202.

11. Чупшев, A.B. Влияние равномерности предварительных смесей на качество конечного продукта/А.В. Чушпев // Образование, наука, практика: инновационный аспект: Сб. материалов науч. Междунар. НПК, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова. - Пенза: РИО ПГСХА, - 2008. - С. 203.

12. Чушпев, A.B. Обоснование частоты вращения мешалки смесителя/ A.B. Чушпев // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: Сб. материалов науч. практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.104 -105.

13. Чупшев, A.B. Лабораторный смеситель сухих кормов и методика его иссле-дований/А.В. Чушпев // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: Сб. материалов научно-практической конференции молодых ученых. -Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.106.

14. Чупшев, A.B. Смеситель микродобавок/А.В. Чушпев, C.B. Гусев // Современные аспекты развития АПК: Сб. 51-й науч. конференции студентов инженерного факультета. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С. 126 - 127.

15. Чупшев, A.B. Оптимизация энергоемкости смешивания сухих кормов/ A.B. Чушпев // Научный потенциал студенчества - агропромышленному комплексу России: Сб. материалов научной студенческой конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008.-С. 221-223.

16. Терюшков, В.П. Определение энергоемкости смесеобразования быстроходных смесителей/ - В Л. Терюшков, A.B. Чупшев, О.Н. Широкова, М.В. Коновалова, // Известия Самарской ГСХА. - 2009. - №3. - С. 76 - 81.

Подписано в печать 6.10.09 г. Объём 1,0 усл. п.л. Тираж 100 экз. Заказ № Щ Свидетельство №5551 Отпечатано с готового оригинал-макета в мзши-типографии. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРЕМИКСОВ И МИКРОДОБАВОК. ЗООТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

1.2 КЛАССИФИКАЦИЯ И АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ КОРМОВ.

1.3 СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СМЕШИВАНИЮ СУХИХ КОРМОВ.

1.4 ВЫВОДЫ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ

СМЕСИТЕЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ И МИКРОДОБАВОК.

2.1 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СМЕСИТЕЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ И МИКРОДОБАВОК.

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И МОЩНОСТИ, ПОТРЕБНОЙ НА ПРИВОД СМЕСИТЕЛЯ.

2.3 РАСЧЕТ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ВЕРТИКАЛЬНОГО СМЕСИТЕЛЯ.

2.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНО-КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА НА РАБОТУ БЫСТРОХОДНОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО СМЕСИТЕЛЯ.

ВЫВОДЫ.

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ СМЕСИТЕЛЯ.

3.1 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СУХИХ КОРМОВ.

3.3 МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СМЕСИТЕЛЯ КОРМОВ.

3.4 МЕТОДИКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СМЕСИТЕЛЯ КОРМОВ.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СМЕСИТЕЛЯ

4.1 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРМОВ.

4.2 РЕЗУЛЬТАТЫ ПОИСКОВЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.2.1 ОБ О СНОВАНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СМЕШИВАНИЯ

И ВИДА ЗАВИСИМОСТИ.

4.2.2 ОБОСНОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ДЛИНЫ ЛОПАСТЕЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА СМЕСИТЕЛЯ.

4.2.3 ОБОСНОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ДИАМЕТРА ЛОПАСТЕЙ МЕШАЛКИ СМЕСИТЕЛЯ.

4.3 ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНО-КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПО МИНИМУМУ ЭНЕРГОЕМКОСТИ.

4.4 ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ.

4.4.1 ВЛИЯНИЕ ОБЪЕМА ЕМКОСТИ И ДОЛИ КОНТРОЛЬНОГО КОМПОНЕНТА НА РАБОТУ СМЕСИТЕЛЯ.

4.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ И КРИТЕРИЕВ, РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВИЯ.

ВЫВОДЫ.

5 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ

СМЕСИТЕЛЯ МИКРОДОБАВОК. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ОЦЕНКА.

Животноводство является одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства, где производятся не только незаменимые продукты питания для человека, сырье для легкой и пищевой промышленности, органические удобрения, но это и сфера трудовой деятельности сельского населения [1]. Уровень развития животноводства является одним из показателей, характеризующим состояние экономики не только отдельных хозяйств, но и регионов, государства в целом [2].

В структуре себестоимости животноводческой продукции корма стоят на первом месте, на их долю приходится 60. .70% затрат [3, 4], а в валовом производстве кормов концентрированные корма занимают более 30%. Животноводству страны необходимо будет на 2010 г концентрированных кормов - комбикормов около 81,8 млн.т. Производство зернофуража требуется увеличить с 2005 по 2010 гг в 2,5 раза [1,3].

Недостаточная обеспеченность имеющегося поголовья кормами является одной из основных причин низкой продуктивности всех видов животных и птицы. Известно, что продуктивность молочных коров на 60% определяется уровнем и полноценностью кормления. Из-за недостатка и низкого качества потребляемых кормов в скотоводстве генетический потенциал реализуется в настоящее время всего на 40. .60% [4, 5,6].

Получение наибольшего эффекта от скармливания кормов возможно при обеспечении потребности животных во всех необходимых питательных веществах, витаминах, антибиотиках. Полного набора питательных веществ нет ни в одном виде корма, поэтому приготовлять кормовые смеси из нескольких составляющих [5, 7, 8]. Зоотехнической наукой и практикой установлено, что скармливание полноценных комбикормов повышает продуктивность животных на 25.30 %, при этом сокращаются сроки откорма, и на 15.20 % уменьшается расход кормов на единицу продукции [7, 9].

Процесс производства высококачественных кормов, по существу, есть процесс измельчения, точного дозирования и смешивания, различных по структуре, гранулометрическому составу и насыпной плотности компонентов, входящих в рецепт [10, 11]. Так при производстве комбикормов отклонения от рецептурного состава допускаются в пределах не более ±1,5 %, минеральных добавок ±1 % от количества дозированного корма по массе [5, 12].

Комбикорма в рационах крупного рогатого скота составляют 24.30%, свиней - 90. .95% и птицы - 95. .100% [7]. От их качества и цены в значительной мере зависит себестоимость продукции и уровень рентабельности предприятия. Затраты кормов на производство 1 ц молока превышают нормативы в 1,5 раза, мяса крупного рогатого скота - в 2,5 свинины - в 2,0 и птицы - в 1,3 раза [4].

Важным условием повышения производства животноводческой продукции является улучшение эффективности использования имеющихся в хозяйствах кормовых ресурсов [6, 13].

Низкая продуктивность животных и большие затраты кормов, особенно зернофуража, во многом связаны с нерациональной организацией производства комбикормов. Всего 50% фуражного зерна перерабатывается в полноценные комбикорма и кормосмеси, а остальная часть скармливается просто в измельченном виде, что снижает эффективность использования фуража и ведет к неоправданному перерасходу кормов и зерна [3].

В настоящее время неудовлетворительное состояние технической оснащенности кормопроизводства, обусловленное крайне высокой стоимостью сельскохозяйственных машин, низким качеством изготовления и недостаточной их надежностью, неукомплектованность технологических комплексов, является одной из основных причин низкого качества производимых комбикормов и высокой их стоимостью. [1].

Применение собственных комбикормов позволяет сократить издержки на закупку сырья, его транспортировку, более рационально использовать зернофураж, дорогостоящие белково-витаминные добавки и непрерывно снабжать фермы свежими комбикормами [14]. Это явилось причиной, побудившей ряд хозяйств организовать производство собственных кормосмесей, менее дорогих [12, 13]. Приготовление кормов в собственных хозяйствах, позволяет получить продукт в 1,5.2,0 раза дешевле чем на комбикормовых заводах [13]. Поэтому производство комбикормов на фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях стало условием рентабельного ведения отраслей свиноводства и птицеводства [4,13, 15].

Ввиду этого многие хозяйства переходят к производству своих комбикормов, с малыми объемами производства необходимые для удовлетворения своих потребностей. Мелкие комбикормовые цехи, составляют в основном из мало производительного оборудования, которое позволяет получить качественные корма с наименьшими затратами [16, 17].

Проблему производства комбикормов в хозяйстве можно упростить до предела и одновременно снизить риск приобретения некачественных компонентов, если использовать белково-витаминно-минеральные добавки (БВМД) [15].

Белково-витаминные добавки и различные другие микродобавки играют важную роль при приготовление комбикормов. От их правильного внесения и распределения в комбикорме зависит качество приготовленного комбикорма. Микродобавки, вносимые в комбикорма состоят из различного комплекса компонентов, поэтому их смеси должны быть высокого качества [7, 18].

В последнее десятилетие происходило уменьшение производства комбикормов и снижение их качества из-за общего снижения технического обеспечения отрасли [1]. Поэтому потребуется до 2015 г выпустить 9.10 тыс. комбикормовых установок с производительностью от 0,5 до 8,0 т/ч. [3]. Однако при малом поголовье животных экономически более эффективно использование средств механизации с малой производительностью и высоким качеством смешивания [3].

В связи с этим разработка смесителей микрокомпонентов производительностью около 0,25 т/ч, выполняющих технологический процесс смешивания микрокомпонентов с низкой энергоемкостью процесса и высоким качеством получаемой продукции, а затем добавлением этих смесей в основной комбикорм является важной научно-технической задачей.

Объект исследования: Технологический процесс и структурно-технологическая схема смешивания компонентов и микродобавок.

Предмет исследования: Закономерности, условия и режимы смешивания концентрированных кормов и микродобавок быстроходным смесителем периодического действия ступенчатого типа.

Научную новизну представляют:

• конструктивно-технологическая схема и конструкция смесителя микродобавок периодического действия, позволяющая выполнять четырехступенчатое смешивание компонентов;

• экспериментальные поправочные коэффициенты, критерии и симплексы геометрического подобия, вводимые в аналитическое выражение мощности на перемешивание, учитывающие конструктивные особенности быстроходного смесителя ступенчатого типа;

• конструктивные и технологические параметры смесителя, комплексно влияющие на неравномерность смеси, ее температуру нагрева и модуль помола, мощность и энергоемкость смешивания, длительность перемешивания, их оптимальные и рациональные значения;

Научная новизна технического решения подтверждена патентом Российской Федерации на изобретение №2332253.

Практическая значимость работы.

Разработанный быстроходный смеситель микродобавок периодического действия за счет использования четырех ступенчатого смешивания компонентов и наличия радиальных цилиндрических лопастей мешалок обеспечивает получение равномерности приготавливаемой смеси 92% при длительности цикла смешивания 80 с, а при равномерности 96% - 120 с. Масса порции при этом составляет 6 кг при доле микродобавок - 1% по массе. Длительность перемешивания для каждой ступени смесителя составляет 10,15,25 и 30 с (10,20, 30 и 60 с), соответственно, а с учетом подготовительно-заключительных операций время цикла составит - 110 и/или 150 с. Смеситель позволяет получить смесь аналогичного качества по сравнению со смесителем СВ-10 при снижении энергоемкости на 5,6 % или повысить равномерность смеси на 3-4 % при равной энергоемкости, обеспечив снижение длительности цикла перемешивания на 120-240 с. и уменьшение приведенных затрат на 52%.

Опытный образец смесителя прошел производственную проверку и рекомендован актом хозяйственной комиссии к использованию.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

• конструктивно-технологическая схема и конструкция смесителя микродобавок;

• теоретические выражения по определению энергоемкости смесеобразования, мощности на перемешивание, длительности перемешивания, количества лопастей мешалки, уточненные значения симплексов геометрического подобия и поправочных коэффициентов;

• эмпирические зависимости влияния частоты вращения рабочего органа, длины, диаметра и количества лопастей, объема смесительной емкости, доли контролируемого компонента, длительности перемешивания на неравномерность смеси, ее температуру нагрева и модуль помола, мощность и энергоемкость перемешивания компонентов смеси; • данные экспериментальных исследований разработанного смесителя микродобавок, полученные в лабораторных и производственных условиях, и эмпирические зависимости энергоемкости на перемешивание, с целью установления оптимальных конструктивно-кинематических (длина, количество и диаметр лопастей мешалки смесителя, частота вращения рабочего органа) и рациональных технологических параметров (доли контролируемого компонента и равномерности предварительной смеси).

Реализация результатов исследований.

Смеситель микродобавок испытан и внедрен в ОАО «Сервис» Мокшанского района Пензенской области. Результаты исследований приняты для распространения и внедрения Пензенским ЦНТИ. Лабораторная установка и приборы используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» на кафедре «Механизация животноводства».

Апробация. Результаты исследований доложены и одобрены в 2006-2009 гг. на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», на Международной научно-практической конференции в ФГОУ ВПО МГАУ (г. Москва, 2008 г.), на 6 Международной научно-технической конференции ГНУ ВИЭСХ (Москва, 2008 г.), на втором этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений по приволжскому федеральному округу по номинации «Технические науки» в ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ» (Казань, 2008 г.), на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России по номинации «Технические науки» в ФГОУ ВПО МГАУ (Москва, 2008 г.), на 11 и 12-й Международной научно-практической конференции ГНУ ВНИИМЖ (Москва 2008,2009 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах, из них 4 - в изданиях, указанных в «Перечне . ВАК», 1 патент РФ на изобретение и 4 статьи без соавторов. Общий объем опубликованных работ составляет 2,21 п.л., из них автору принадлежит 1,03 п.л.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанная конструктивно-технологическая схема смесителя кормов и микродобавок позволяет за счет применения ступенчатого смешивания сухих компонентов в постепенно увеличивающемся объеме и быстроходных рабочих органов, в сравнении с одноступенчатым процессом перемешивания, сократить длительность приготовления смеси с 240-360 с до 80 с, уменьшив энергоемкость перемешивания на 5,6 % при равномерности смеси 92%.

2. Теоретически установлено усилие сопротивления движению горизонтальной лопасти от перемещаемого материала, минимальные высота смесительной емкости и количество лопастей, а так же энергоемкость и длительность перемешивания порций смеси. Аналитически выявлено влияние конструктивно-кинематических параметров на мощность привода при перемешивании материала.

Поправочные коэффициенты изменяются в пределах: коэффициент гидравлического сопротивления - 0,002-0,004; коэффициент параметра профиля окружной скорости ц/1 - от 1,43 до 1,73; коэффициент, учитывающий равномерность предварительной смеси Kv - от 0,14 до 1,0; Кь - от 41 до 378 (ТО3).

3. Наименьшую энергоемкость и надлежащее качество смешивания обеспечивают оптимальные конструктивно-кинематические и рациональные технологические параметры быстроходного смесителя: частота вращения мешалки -1400-1500 мин"1, количество лопастей - 6-7 шт., коэффициент длины лопастей - 0,9; коэффициент диаметра лопастей - 0,024. Уменьшение объема смесительной емкости и рост доли контрольного компонента сокращает длительность перемешивания. Приготовление промежуточной смеси с равномерностью 80% и достижение необходимого качества продукта на заключительном этапе перемешивания обеспечивает снижение длительности обработки в 2-3 раза.

Смеситель обеспечивает приготовление порции смеси 5-6 кг при внесении добавок не менее 0,5% от массы порции с равномерностью смеси 95%. Внесение добавок в количестве 1% для равномерности смеси 95% требует длительность цикла смешивания 150 с при энергоемкости приготовления смеси — 14,3 кВт-ч /т. Для достижения равномерности смеси 92% смешивание длится 80 с, при этом производительность смесителя - 0,28 т/ч, энергоемкость смешивания - 10,3 кВт-ч /т.

4. Применение быстроходного смесителя микродобавок ступенчатого типа при внесении контролируемого компонента в количестве 1% по массе обеспечивает производительность 0,15 т/ч при равномерности смеси 95%, позволяет при одинаковой энергоемкости улучшить качество (повысить равномерность) смеси с 92% до 95% (на 3%) и сократить длительность приготовления смеси с 240-360 с до 150 с, снизив приведенные затраты на 52%. Срок окупаемости смесителя составляет 2,3 года.

1. Основные направления развития кормопроизводства Российской Федерации напериод до 2010 года. М.: ФГНУ «Росинформагротех». - 2001. - 64 с.

2. Механизация и технология производства продукции животноводства / В.Г. Коба,

3. Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич М.: Колос, 2000. - 526 с.

4. Дашков В.Н Развитие производства комбикормов и кормовых смесей в республике

5. Ковалев, Ю.Н. Кормопроизводство/ Ю.Н. Ковалев. М.: Изд. центр академия,2004. 240 с.

6. Пахомов, В. Производство премиксов в условиях хозяйства/ В. Пахомов,

7. А. Смоленский, А. Панько, В. Ястребов // Комбикорма. 2005. - №5. - С. 24-25

8. Комбикорма и кормовые добавки: Справочное пособие / В.А. Шаршунов, Н.А. Попокв, Ю.А. Пономаренко и др. Мн.: «Экоперспектива», 2002. - 440 с.

9. Аюуальные проблемы применения биологически активных веществ и производство премиксов / Т.М. Околелова, А.В. Кулаков, С.А. Молоскин, Д.М. Грачев. -Сергиев Посад, 2002. 282 с.

10. Лебедев, Н.И. Использование микродобавок для повышения продуктивности жвачных животных / Н.И. Лебедев. Д.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 94 с.

11. Ю.Солнцев, К.М. Производство и использованием премиксов/Под ред.

12. К.М. Солнцева. Л.: Колос, Ленинград, отд-ние, 1980. - 288 с. 11. Степук, Л.Я. Механизация получения и применения многокомпонентных с/х материалов/ Л.Я. Степук. - Мн.: Ураджай, 1990. 310 с

13. Белехов И.П. Новое в механизации животноводства / И.П. Белехов М.: Колос, 1983.-144 с.

14. Федоренко, ИЛ. Технологические процессы и оборудование для приготовлениякормов / И Я. Федоренко. М.: ФоруМ, 2007. - 176 с.

15. Кармановский, Л.П. Механизация животноводства и кормопроизводства на малой ферме/ Под ред. Л.П. Кармановского. М.: Агропромиздат, 1989. 207 с.

16. Замана, С. Производство минеральных кормовых смесей в хозяйствах /

17. С. Замана, А. Соколов // Комбикорма 2000. - №5. - С. 19-20.

18. Соломенко, В.А. Эффективность премиксов и качество смешивания ингридиентов

19. В.А. Соломенко, И.К. Хлебников // Аграрная наука. 2002. - №11. - С. 24.

20. Леоонтьев, П.И. Технологическое оборудование кормоцехов / П.И. Леонтьев,

21. В.И. Земсков, В.М. Потемкин. М.: Колос, 1984. - 157 с.

22. Богданов, Г.А. Кормление с/х животных / Богданов Г.А. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Агропромиздат, 1990. 623 с.

23. Мельников, С.В. Механизация животноводческих ферм / С.В. Мельников, и др.1. М.: Колос, 1969.-440 с.

24. Земсков, В.И., Механизация приготовления кормов на фермах / В.И. Земсков,

25. В.Д. Ковальчук. Барнаул: Алтайское книжное издание, 1972. - 103 с.

26. Сыроватка, В.И. Механизация приготовления кормов: справочник/ Под ред.

27. В.И. Сыроватка. М.: Агропромиздат, 1985. 368 с.

28. Гриб, В.К. Механизация животноводства/ Под ред. В.К. Гриба. Мн.: Уроджай,1987.-440 с.

29. Жислин, Я.М. Оборудование для производства комбикормовых обогатительных смесей и премиксов/ Я.М. Жислин. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1981. — 319 с.

30. Калашников, А.П. Нормы и рационы кормления с/х животных: справочное пособие / А.П. Калашников, Н.И. Клейменов, В.Н.Баканов и др. М.: Агропромиздат, 1985.-352 с.

31. Макаров, А.П. Механизация приготовления и раздачи кормов на фермах / А.П.

32. Макаров М.: Колос, 1966. - 358 с.

33. Кукта, Г.М. Технология переработки и приготовления кормов / Г.М. Кукта. М.:1. Колос, 1978.-240 с.

34. Мартыненко, Я.Ф. Промышленное производство комбикормов / Я.Ф. Мартыненко.-М.: Колос, 1975.-215 с.

35. Коновалов, В.В. Механизация технологических процессов животноводства/ В.В. Коновалов, С.И. Щербаков, В.Д. Дмшриев. Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - 272 с.

36. Земсков, В.И. Эксплуатация и техническое обслуживание оборудование кормоцеха / В.И. Земсков. М.: Россельхозиздат, 1982. - 208 с.

37. Мельников, С.В. Эксплуатация технологического оборудования животноводческих ферм и комплексов / Под ред. С.В. Мельникова. М.: Колос, 1980. 287 с.

38. Кулаковский, И.В. Машины и оборудование для приготовления кормов: справочник часть 2. / И.В. Кулаковский, Ф.С. Кирпичников, И.Е. Резник. М.: Россельхозиздат, 1987.-285 с.

39. Шпаков А.П., Садовский М.Ф. Приготовление и использование кормовых смесейи комбикормов в хозяйствах. Мн.: Уроджай, 1988.216 с.

40. Черняев Н.П. Производство комбикормов. М.: Агропромиздат, 1989. 224 с.

41. Механизация приготовления кормов: Справочник, под ред. В.И. Сыроватка. М.:

42. Агропромиздат, 1985. 368 с.

43. Сыроватка, В.И. Производство комбикормов в колхозах и совхозах /

44. B.И. Сыроватка. -М.: Россельхозиздат, 1976. 61 с.

45. Василенко, П.М. Механизация и автоматизация приготовления и дозированиякормов / П.М. Василенко, И.И. Василенко. -М.: Агропромиздат, 1985. 224 с.

46. Егорченков, М.И. Кормоцех животноводческих ферм / М.И. Егорченков, М.Г. Шамов. -М.: Колос, 1983.-175 с.

47. Конаков, А.П. Техника для малых ферм: справочник/ А.П. Конаков М.: ПрофОбрИздат, 2001. 208 с.

48. Техника для животноводства ведущих зарубежных фирм ФГНУ «Росинформагротех»: каталог. М., 2002. - 84 с.

49. Белехов, И.П. Механизация и автоматизация животноводства: по специальностизоотехния / И.П. Белехов, А.С. Четкин. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991. -430 с.

50. Ястребов, А.В. Автоматизированные агрегаты для производства комбикормов имикродобавок/ А.В. Ястребов, В.И. Пахомов, С.В. Рыжов // Техника и оборудование для села. 2006. - №9. - С. 22.

51. Сыроватка, В.И. Производство комбикормов в хозяйствах / В.И. Сыроватка,

52. C.Г. Карташов. -М.: Росагропромиздат, 1991. 39 с.

53. Егоров, Г.А.Технология и оборудование мукомольного, крупяного и комбикормового производства / Г.А. Егоров, Е.М. Мельников, В.Ф. Журавлев. М.: Колос. 1979.-368 с.

54. Золотарев, С.М. Проектирование мукомольных, крупяных и комбикормовых заводов/ С.М. Золотарев. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1976. - 286 с.

55. Наша продукция. Агрегат для приготовления премиксов АП-100 Электронныйресурс. / Промышленная компания; инженерно-техническое оборудование. -Режим доступа: http://www.promkom.ru/catalog/176/223, свободный.

56. Рощин, П.М. Механизация в животноводстве/ П.М. Рощин. М.: Агропромиздат, 1988.-287 с.

57. Бойко, JI.B. Исследование процесса смешивания белково-витаминных добавок

58. БВД): Автореф. дис. канд. техн. наук/ JI.B. Бойко. -М., 1976.-25 с.

59. Боровиков, И. А. Снижение энергоемкости приготовления комбикормов с обоснованием конструктивно-технологических параметров смесителя: Дис.канд. техн. наук/ И. А. Боровиков. Пенза, 2006. - 200 с.

60. Ведищев, С. М. Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров бункерного раздатчика кормов для свиней: Дис. канд. техн. наук / С. М. Ведищев. Саратов, 1996. - 154 с.

61. Вагин, Б.И. Лабораторный практикум по механизации и технологии животноводства / Б.И. Вагин, А.И. Чугунов, Ю.А. Мирзоянц, В.В. Калюга, В.В. Коновалов. Вел. Луки, 2003. - 536 с.

62. Евсеенков, С.В. Повышение эффективности процесса смешивания компонентовсыпучих кормов: Автореф. дис. д-р. техн. наук / С.В. Евсеенков. Саратов, 1994.-42 с.

63. Карташов, Л.П. Механизация, электрификация и автоматизация животноводства /

64. Л. П. Карташов, А. И. Чугунов, А. А. Аверкиев. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1997.-368 с.

65. Караташов, С.Г. Совершенствование рабочих органов размолно-смесительного оборудования и технологического процесса приготовления кормов в хозяйствах: Автореф. дис. канд. техн. наук/ С.Г. Карташов. М., 1985. - 24 с.

66. Клычев, Е.М. Исследование процесса смешивания сыпучих кормов в псевдо-ожиженном слое: Дис. канд. техн. наук / Е. М. Клычев. М.: 1996. - 154 с.

67. Мудров, А.Г. Рекомендации по использованию новых смесителей в кормопроизводстве / А.Г. Мудров. Казань, 1982. - 50 с.

68. Мухин, В.А. Механизация приготовления кормов/ В.А. Мухин. Саратов: СГСХА, 1994.-186 с.

69. Кормановский, Л.П. Механико-технологические основы точных технологий приготовления и раздачи кормосмесей крупному рогатому скоту многофункциональными агрегатами/ Л.П. Кормановкий, М.А. Тищенко. Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2002. - 334 с.

70. Хлыстунов В.Ф. Механико-технологическое обоснование технического оснащения системы жизнеобеспечения свиноводства: Дисс.д-р. техн. наук / В.Ф. Хлыстунов Зерноград, 2000. 575 с.

71. Палкин, М.Г. Обоснование праметров и режимов работы малогабаритного смесителя комбикормов: Автореф. дис. канд. техн. наук/ М.Г. Палкин. М., 1992. - 21 с.

72. Ганин, Е.В. Совершенствование процесса измельчения и смешивания для получения однородных комбикормов требуемого гранулометрического состава: Автореф. дис. канд. техн. наук/ Е.В. Ганин. М., 2005. - 26 с.

73. Кнор, А.Ф. Технология ввода в комбикорм и зоотехническая эффективность цистартемми: Автореф. дис. канд. с/х. наук/ А.Ф. Кнор. Барнаул, 2006 - 22 с.

74. Васильева, М.А. Влияние конструктивно-технических параметров на эффективность процесса перемешивания сыпучих кормов: Автореф. дис. канд. техн. наук/ М.А. Васильева. Оренбург, 2003. - 18 с.

75. Иванов, А.Г. Интенсификация и оптимизация процесса смешивания компонентовпри приготовлении сыпучих кормов: Автореф. дис. канд. техн. наук/ А.Г. Иванов. Оренбург, 2000. - 20 с.

76. Киямов, И.М. Разработка и обоснование параметров пространственного планетарного смесителя кормовых компонентов: Автореф. дис. канд. техн. наук/ И.Я. Киямов. Казань, 1998. - 24 с.

77. Саломатин, Г.Г. Разработка и обоснование параметров центробежного смесителя кормовых материалов: Автореф. дис. канд. техн. наук/ Г.Г. Саломатин. Волгоград, 1996.-21 с.

78. Копейкина, Т.К. Практикум по мукомольно-крупяному и комбикормовому производству/ Т.К. Копейкина, Е.М. Мельников. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1980. - 199 с.

79. Кавецкий, Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии: учебник для вузов / Г.Д.

80. Кавецкий, Б.В. Васильев. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Колос, 2000. - 551с.

81. Патент № 2287361 РФ. МПК B01F7/02. Смеситель для порошков/Л.П. Гаранин, И.Г.

82. Гатаулин, Г.В. Куценко, С.И. Гринберг, В.П. Уткин. № 2005107058/02; заяв. 11.03.2005; опуб. 20.11.2006, Бюл. № 32. 7 с.

83. Воробьев, Н. Новые смесители для приготовления полнорационных комбикормов/ Н. Воробьев. // Комбикорма 2002. - № 3. - С. 18.

84. Пат. № 2149681 Р.Ф. МПК7 B01F7/28. Центробежный смеситель для порошкообразных материалов/Г.Г. Саломатин, В.И. Пындак. № 99111887/12; заяв. 07.06.1999, опуб. 27.05.2000, - 5 с.

85. Драгилев, А.И. Технологическое оборудование предприятий перерабатывающихотраслей АПК / А.И. Драгилев, B.C. Дрозд. М.: Колос, 2001. - 352 с.

86. Пат. № 2318584 РФ. МПК B01F9/02. Смеситель сыпучих материалов/ Ю.Д. Тарасов.-№2006144582/15; заяв. 13.12.2006, опуб. 10.03.2008. Бюл. №7.-5 с.

87. Pat. № 2009/0073798 King Citi. Int. CI. B01F7/16. Concrete batch mixer/ E. Mark. №11/855,474; Filed Sep. 14,2007, Pub. Date Mar. 19,2009. -18 s.

88. Панфилов, B.A. Машины и аппараты пищевых производств/Под. под ред. В.А.

89. Панфилова: книга 1. М.: Высшая школа, 2001. - 680 с.

90. Пат № 2338584 РФ. МПК B01F3/18. Устройство для смешивания сыпучих материалов/ ИЛ. Федоренко, С.Н. Васильев, Д.Н. Пирожков, А.И. Сечевой- № 2007103443/15; заяв. 29.01.2007, опуб. 20.11.2008. Бюл. № 32. 6 с.

91. Pat. № 131,598 Canada. Int. CI. B28C5/20. Fuel blender/E.H Heatcoat. №3,712,592.;

92. Filed April. 6,1971, Pub. Date Jan. 23,1973. -5 s.

93. Пат № 2328950 РФ. МПК B01F7/02 Смеситель кормов/ И Я. Федоренко, С.Н. Васильев, Д.Н. Пирожков, А.И. Сечевой.- № 2006124662/13; заяв. 10.07.2006; опуб. 20.07.2008, Бюл. №20. -4 с.

94. Пласкин, Ю.М. Процессы и аппараты пищевых производств/ Ю.М. Пласкин, Н.Н. Монахов, В.А. Ларин 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолоС, 2005. - 760 с.

95. Горбатюк, В.И. Процессы и аппараты пищевых производств/ В.И. Горбатюк. -М.: Колос, 1999.-335 с.

96. Шоль, В. Микросмеситель/ В. Шоль, С. Егоров, Н. Королева // Птицеводство. -1994.-№6.-С. 22.

97. Смеситель сухих сыпучих веществ (мульти-бленд) Электронный ресурс. /

98. Фирма «Промвит»; нестандартное технологическое оборудование. Режим доступа: http://www.promvitcom.ua/myltiblend.htm, свободный.

99. Пат. № 1635956 РФ. МПК5 A23N17/00. Смеситель кормов/ Г.А. Пиктурна. №4704301/45; заяв. 14.06.1989; опуб. 23.03.1991. Бюл. № 11.-3 с.

100. Порционный смеситель Forberg Электронный ресурс. / Система электроннойторговли МП. «Ремикс»; каталог. Режим доступа: http://remix 1 .trade.su/shop/551713 .html, свободный.

101. Смеситель комбикормов горизонтальный СК-3 Электронный ресурс. / Амкорм;

102. Смесители комбикормов и сыпучих продуктов. Режим доступа: http://www.amkorm.ru/smesitelisk30.htm, свободный.

103. Пат. № 2009711 РФ. МПК5 B01F7/16. Смеситель/В.М. Уфимцев, А.П. Ремезов.4914714/26; заяв. 25.02.1991; опуб. 30.03.1994, Бюл. №6.-4 с.

104. Клычев, Е.М. Эффективный смеситель кормов/ Е.М. Клычев // Комбикорма. 2004.1.-С. 41-42.

105. Смеситель кормов вертикальный лопастной СВ-10, СВ-40 Электронный ресурс. /

106. Промышленная компания, инженерно-техническое оборудование; Наша продукция. Режим доступа: й1с://1осаШозШ:/Ссылки/Промышленная%20компания%20%20 KaTanor%20CB-10.mht, свободный.

107. Зенков, Р.Л. Машины непрерывного транспорта/ Р.Л. Зенков, И.И. Ивашов, Л.Н.

108. Колобов. М.: Машиностроение, 1987. - 432 с.

109. Григорьев, A.M. Винтовые конвейеры / A.M. Григорьев. М.: Машиностроение, 1972.-184 с.

110. Жевлаков, П.К. Механизация и электрификация сельского хозяйства / П.К. Жевлаков, С.А. Иофинов, А.Б. Лурье, Б.Г. Турбин. М.: СельХозгиз, 1960 - 552 с.

111. Пашевин, О.Б. Обоснование параметров и режимов работы смесителя кормов длякормоцеха животноводческих ферм промышленного типа: Автореф. дис. канд. техн. наук/ О.Б. Пашевин. Алма-Ата, 1975. - 23 с.

112. Кукта, Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов/ Г.М. Кукта.

113. Чупшев, А.В. Смеситель микродобавок/А.В. Чупшев, С.В. Гусев // Современные аспекты развития АПК: Сб. 51-й науч. конференции студентов инженерного факультета. Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С. 126 - 127.

114. Чупшев, А.В. Смеситель кормов ступенчатого типа/А.В. Чупшев В.В. Коновалов // Наука и образование сельскому хозяйству: Сб. материалов научно-практической конференции посвященной 55 летию ПГСХА. Пенза: РИО ПГСХА, - 2006. - С. 225 - 226.

115. Коновалов, В.В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью ПЭВМ/ В.В. Коновалов. Пенза: ПГСХА, 2003. - 176с.

116. Терюшков, В.П. Определение энергоемкости смесеобразования быстроходных смесителей/ В.П. Терюшков, А.В. Чупшев, О.Н. Широкова, М.В. Коновалова, // Известия Самарской ГСХА. 2009. - №3. - С. 76 - 81.

117. URL: http://tlnh.tlnh.ru/primeryi/primer-faq-2.html (дата обращения 06.05.2008).

118. Перемешивание Электронный ресурс./ Справочник, химическая энциклопедия CHEMPORT.RU. Режим доступа: http://www.chemport.ru/chemical encyclopediaarticle2733 .html, свободный.

119. Кобылкин, Д.С. Исследование процесса измельчения зерна при изменении давления воздуха в рабочей камере дробилки ударно-истирающего действия: Ав-тореф. дис. канд. техн. наук/ Д.С. Кобылкин. Оренбург, 2009. - 20 с.

120. Коротков, В. Г. Кинематика рабочего пространства измельчителя ударно-истирающего действия/ В.Г. Коротков, В. Ю. Полищук, С. Ю. Соловых // Вестник Оренбургского ГУ. 2001. - № 4 - С. 104-106.

121. Коротков, В.Г. Моделирование процесса смешивания с одновременным измельчением кормовых смесей/ В.Г. Коротков, Е.В. Ганин, С.В. Антимонов, С.Ю. Соловых // Вестник Оренбургского ГУ. 2004. - № 5. - С. 138-142.

122. Перемешивание Электронный ресурс./ ХиМиК, сайт о химии. Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3246.html, свободный.

123. Брагинский, JI.H. Перемешивание в жидких средах/ JI.H. Брагинский, В.И. Бе-гачев, В. М. Барабаш. JL: Химия, 1984. - 326 с.

124. Стренк, Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Ф. Стренк. Л.: Химия, 1975.-384 с.

125. Чернавский, С.А. Проектирование механических передач/ С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов и др. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - 560 с.

126. Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры/ А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. Л.: Машиностроение, 1970. - 752 с.

127. Халанский, В.М. Селькохозяйственные машины/ В.М. Хапанский, И.В. Горбачев. -М.: КолоС, 2003.-624 с.

128. Листопад, Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Г.Е. Листопад, Г.К. Демидов, Б.Д. Зонов и др. М.: Агропромиздат, 1986. - 668 с.

129. Мачнев В.А. Теоретическая механика / В.А. Мачнев: Учебное пособие по теоретической механике для студентов инженерных специальностей сельскохозяйственных вузов 2-е изд., перераб. и доп. - Пенза: РИО ПГСХА, 2001. - 140с.

130. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. -М., Наука, 1973., 831 с.

131. Сыроватка, В.И. Методика проведения испытаний машин для смешивания кормов/ В.И. Сыроватка, Е.В. Алябьев. М., 1971. - 55 с.

132. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных/ Г.В. Веденяпин. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1967.- 159 с.

133. Мельников, С.В. Планировнаие эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов/ С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. Л.: Колос, 1972.-202 с.

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

135. Ровенькова, Т. А. Планирование эксперимента в производстве химических волокон/ Т.А. Ровенькова. -М.: Химия, 1977. 175 с.

136. РД. 10.19.2.-90 — Руководящий документ. Испытания сельскохозяйственной техники: Машины и оборудования для приготовления кормов: Методы испытаний-М., 1990.-20 с.

137. ОСТ 7.26 77. Испытания с/х техники: Тракторы, машины с/х, машины для животноводства и кормопроизводства: Надежность показателей и методы их оценки. - М.: Государственный Агропром комитет СССР, 1987. - 51 с.

138. М 29.055-87. Типовая методика определения качества смешивания кормов. Введ. 30.09.1987. Дослидницкое: Ротапринт ВНИИМОЖ, 1987. - 36 с.

139. Коновалов, В.В. Расчет оборудования и технологических линий приготовления кормов: учебное пособие (примеры расчетов на ЭВМ)/ В.В. Коновалов. -Пенза: РИО ПГСХА, 2002. 207 с.

140. Иноземцева, JI.B. Совершенствование технологического процесса и обоснование параметров увлажнителя концентрированных кормов: Дис. канд. техн. наук / JL В. Иноземцева. Саратов, 2000. - 145 с.

141. Гриб, В.К., Основы механизации животноводства/В .К. Гриб, Н.М. Лукашевич, В.П. Николайчук. М.: Урожай, 1979. - 375с.

142. Richardson, С. R. Quality Control In Feed Production/ C.R. Richardson. Lubbock: Texas Tech University, 1996.

143. ГОСТ 13496.0-80 Комбикорма, сырье. Методы отбора проб. - Введ. 1981-0107. - М.: Изд-во стандартов, 1981. - 3 с.

144. Чупшев, А.В. Лабораторный смеситель сухих кормов и методика его исследова-ний/А.В. Чупшев // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: Сб. материалов научно-практической конференции молодых ученых. Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С. 106.

145. Митков, А.Л. Статистические методы в сельхозмашиностроении/ А.Л. Мит-ков, С.В. Кардашевский. М.: Машиностроение, 1978. - 360с.

146. Боровиков, В.П. STATISTICA: статистический анализ и обработка данных в среде Windows/ В.П. Боровиков, И.П. Боровиков. М.: ИИД Филинъ, 1997. - 608 с.

147. Mathcad 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95. Перевод с англ. М.: ИИД Филинъ, 1996. - 712с.

148. ГОСТ 13496.3-92. Комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения влаги. - Введ. 1993-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1993. - 4 с.

149. ГОСТ 13496.8 72. - Комбикорма. Методы определения крупности размола и содержания неразмолотых семян культурных и дикорастущих растений. - Введ 1972-06-27. -М.: Изд-во стандартов, 1980. -4 с.

150. ГОСТ 10842-89 (ИСО 520-77). Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зерен или 1000 семян. -Введ. 1991-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 3 с.

151. Голубков, В. В. Механизация погрузочно-разгрузочных работ и грузовые устройства/ В.В. Голубков, С. Н. Бриллиантов. -М.: Транспорт, 1974. 368 с.

152. ГОСТ 28254-89. Комбикорма, сырье. Методы определения объемной массы и угла естественного откоса. - Введ. 1991-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1991. - 5 с.

153. Мальцев Г.С. Снижение энергетических затрат с обоснованием конструктивно-режимных параметров дозатора смесителя кормов: Дис. канд. техн. наук / Г. С. Мальцев. Самара, 2007. - 170 с.

154. Зенков, P. JI. Механика насыпных грузов/ P.JI. Зенков. М.: Машиностроение, 1964.-251 с.

155. Чупшев, А.В. Экспериментальные исследования смесителя кормов/А.В. Чупшев, В.В. Коновалов, С.В. Гусев // Нива Поволжья. 2008. - №2(7). - С. 69 - 75.

156. Пат. № 2332253 РФ. МПК B01F7/16. Смеситель микродобавок/А.В. Чупшев, В.В. Коновалов, С.В. Гусев, В.П. Терюшков. № 2007112234/15; заяв. 02.04.2007; опуб. 27.08.2008, Бюл. №24.

157. Коновалов, В.В. Смеситель концентрированных кормов/В.В. Коновалов, А.В. Чупшев, С.В. Гусев // Сельский механизатор. 2008. - №7. - С. 48.

158. Чупшев, А.В. Обоснование частоты вращения мешалки смесителя/А.В. Чупшев // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: Сб. материаловнауч. практической конференции молодых ученых. Пенза: РИО ПГСХА, 2007.-С.104-105.

159. Чупшев, А.В. К обоснованию параметров быстроходного смесителя/

160. A.В. Чупшев, В.В. Коновалов, В.П. Терюшков, С.С. Петрова // Известия Самарской ГСХА.- 2008.- №3.- С. 151-154.

161. Чупшев, А.В. Влияние диаметра и количества лопастей мешалки смесителя на неравномерность и энергоемкость процесса/А.В. Чупшев, В.В. Коновалов,

162. B.П. Терюшков // Вестник ФГО ВПО МГАУ 2008. - №2. - С. 132 - 133.

163. Чупшев, А.В. Оптимизация энергоемкости смешивания сухих кормов/ А.В. Чупшев // Научный потенциал студенчества агропромышленному комплексу России: Сб. материалов научной студенческой конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - С. 221 - 223.

164. Чупшев, А.В. Влияние технологических параметров на показатели работы смесителя микродобавок/А.В. Чупшев, В.В. Коновалов //Нива Поволжья. 2009. -№2(11) - С.76 -81.

165. ГОСТ 23728-88, ГОСТ 23730-88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - М.: 1989. - 34 с.

166. Волкова, Н.А. Экономическая оценка инженерных проектов (методика и примеры расчетов на ЭВМ) / Н.А. Волкова и др. Пенза: РИО ПГСХА, 2002. 242с.

167. Волкова, Н.А. Экономическое обоснование инженерно-технических решений дипломных проектов/ Н.А Волкова. Пенза: Пензенская ГСХА, 2000. - 167 с.