автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Синтез рабочего органа для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура

✓ На правах рукописи

Носов Александр Анатольевич

СИНТЕЗ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ЛИСТОСТЕБЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ ТОПИНАМБУРА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской Государственный Технический Университет» (ДГТУ)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Чистяков Андрей Дмитриевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Пахомов Виктор Иванович

кандидат технических наук, доцент Симакин Юрий Александрович

Ведущая организация: Северо-Кавказская машиноиспытатель-

ная станция

(г. Зерноград Ростовской обл.)

Защита диссертации состоится » 2005 г. в часов

на заседании диссертационного совета "ft.212.658.05 в Донской государственном техническом университете по адресу: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина 1, ДГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ.

Автореферат разослан «Л£* 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Чистяков А.Д.

пиша мрдппитигд

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: В настоящее время в России возрос интерес к нетрадиционным культурам, одной из которых является топинамбур. Клубни топинамбура нашли применение в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. При возделывании топинамбура для получения клубней листостебельная биомасса, имеющая урожайность до 800 ц/га, является отходом, основная масса которого не используется по причине отсутствия эффективных технологий переработки. При этом выход сырого протеина в составе листостсбельной биомассы составляет 2,5 - 3 т с одного гектара.

При утилизации листосгебельной биомассы топинамбура по технологии влажного фракционирования стоимость протеина в составе продуктов переработки (БВК и консервированные корма) в 11 - 23 раза ниже стоимости протеина в составе БВК используемых в настоящее время в кормопроизводстве.

Листостебельная биомасса топинамбура имеет морфологические особенности, связанные с высоким содержанием лубяных волокон, что затрудняет использование применяемого в технологии влажного фракционирования оборудования для механического обезвоживания, из-за высокого фильтрационного сопротивления волокнистой фракции. Кроме того, прессовое оборудование, применяемое в технологии влажного фракционирования, работает на предварительно дезинтегрированном материале. Дезинтеграция лубенизироеанной листосгебельной биомассы топинамбура требует больших затрат энергии, что значительно увеличивает стоимость конечных продуктов.

В связи с этим, для утилизации листосгебельной биомассы топинамбура по технологии влажного фракционирования необходимо создание нового прессового рабочего органа, обеспечивающего механическое обезвоживание без предварительной дезинтеграции листосгебельной биомассы.

Цель исследований. Синтез рабочего органа, обеспечивающего утилизацию листосгебельной биомассы топинамбура для производства белково-витаминного концентрата и консервированных кормов.

Объекты исследований. Поточные технологические линии уборки и транспортировки листосгебельной биомассы, листостебельная биомасса топинамбура, оборудование для обезвоживания листосгебельной биомассы.

Предмет исследований. Напряженно-деформированное состояние слоя листосгебельной биомассы топинамбура, фильтрация сока зеленого из слоя листосгебельной биомассы топинамбура при механическом обезвоживании.

Научная гипотеза. Осуществление механического обезвоживания лубенизированной листостебельной биомассы без предварительной дезинтеграции путем разрушения клеточной структуры в рабочем органу созданием градиента внутриклеточного давления и условий для направленной фильтрации жидкости из слоя листостебельной биомассы.

Научная новизна. Выявлены эмпирически и аналитически описаны закономерности механического обезвоживания лубенизированной листостебельной биомассы.

Получены аналитические зависимости для разных направлений градиента порового давления учитывающие направление и скорость подачи слоя листостебельной биомассы в многовальцоеом рабочем органе.

Доказана эффективность организации поточной технологической линии механического обезвоживания листостебельной биомассы в полевых условиях с получением сока зеленого и сенажной массы.

Практическая значимость и реализация. Синтезирован рабочий орган для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура без предварительной дезинтеграции, обеспечивающий получение растительного жома влажностью 54 - 58% предназначенного для сенажирования и зеленого сока для производства БВК, при удельной энергоемкости процесса 2,1 - 2,8 кВг-чfr.

Результаты работы нашли практическое применение в НПП «Терра» при создании экспериментального образца кормоуборочного комбайна нового поколения, а также в ООО «Партнер» при заготовке кормов был использован разработанный технологический регламент производства сенажа.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Донского государственного технического университета 2003 - 2005 гг., на научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (г. Москва, 2003г.), на тех-соеетс концерна «Отечественные Инновационные Технологии» (г. Жер-девка, Тамбовской обл., 2004 г.), на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения И.И. Смирнова «Теория и проектирование сельскохозяйственных машин и оборудования» (г. Ростов-на-Дону, 2004 г.), на научно-техническом семинаре в рамках выставки «Интерагромаш 2004» (г. Ростов-на-Дону, 2004 г.), на научно-технической конференции «Проблемы сельскохозяйственного машиностроения» (г. Тула, 2004 г.), на международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиноведения и высоких технологий», посвященной 75-летию ДГТУ (г. Ростов-на-Дону, 2005 г.).

Публикация результатов: По теме исследований опубликовано 11 печатных работ, в которых отражены основные положения диссертации.

На защиту выносятся: Результаты, представленные в рубриках «Научная новизна» и «Практическая значимость и реализация».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, б глав, общих выводов, списка литературы из 128 наименований и 4 приложений. Работа излажена на 172 страницах, содержит 60 рисунков и 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ведение содержит обоснование актуальности темы, общую характеристику работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса, цели и задачи исследования» рассмотрена роль БВК в развитии современного промышленного животноводства. Дана сравнительная оценка технологий заготовки и хранения кормов с высоким содержанием белка. Рассмотрены кормовые достоинства листосгебельной биомассы топинамбура и ее морфологические особенности. Описаны известные варианты технологии влажного фракционирования для получения белково-витаминных добавок из сока зеленого. Проведен анализ оборудования для механического обезвоживания растительных материалов.

В результате изучения научных работ А.Р. Ржаницына, И.А. Рогова, ИА Долгова, В.И. Особова, В.И. Фомина, Н.И. Пройдака, O.P. Кирищиева, В.А. Масликова, B.C. .Пашкова, В.Л. Кегелева и др. дано описание медалей поведения листосгебельной биомассы при сжатии. Описаны возможности разрушения сокосодержащих структур и отжима сока зеленого из листосгебельной биомассы сельскохозяйственных растений.

Анализ состояния вопроса в соответствии с поставленной целью позволил сформулировать следующие задачи исследования:

1. Оценить эффективность размещения рабочего органа для механического обезвоживания на полевой машину в сравнении со стационарным способом переработки листосгебельной биомассы топинамбура по технологии влажного фракционирования;

2. Исследовать особенности технологических свойств листосгебельной биомассы топинамбура при ее механическом обезвоживании,-

3. Провести выбор структуры рабочего органа для механического обезвоживания листосгебельной биомассы топинамбура без предваритель-1 ной дезинтеграции и экспериментальное исследование рабочего органа предложенной структуры;

4. Установить основные закономерности механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура без предварительной дезинтеграции;

5. Определить основные параметры рабочего органа обеспечивающего механическое обезвоживание листостебельной биомассы топинамбура без предварительной дезинтеграции;

6. Оценить эффективность производства уборочного агрегата с синтезированным рабочим органом для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура.

Во второй главе «Обоснование эффективности поточной технологической линии переработки листостебельной биомассы топинамбура в полевых условиях» для получения количественной оцёнки эффективности технологий переработки листостебельной биомассы нами был проведен анализ стоимости производства протеина в составе растительных кормов таких как: сено, корма силосно-сенажного типа, производство кормов искусственной сушки, влажное фракционирование зеленых растений.

' Расчет стоимости производства 1 т протеина в составе растительных кормов показал, что наиболее эффективной является технология влажного фракционирования зеленых растений для производства БВК и консервированных кормов. В сравнении со стоимостью производства протеина в составе сена, силоса, сенажа или кормов искусственной сушки, такая технология обеспечивает снижение затрат в 1,5 - 2 раза (рис. 1).

1 - сено

2-силос

3-сенаж

4 - мука травяная 5-БВК

6 - БВК + сенаж

Рис. 1. Стоимость производства 1 т перева-рймого протеина в составе корма ' ■ При хранении кормов в течение 8-ми месяцев потери таковы, что стоимость протеина в составе протеинового концентрата в сумме' с сенажом,) полученным из пресс остатка, остается в 1,5 - 2 раза ниже, чем стоимость протеина в составе сена, силоса, сенажа и травяной муки.

в

5

г 2

1 +■ о

3 4 ■ИД корм*

По разработанной нами методике проведен расчет количества транспортных агрегатов необходимых для организации ПТЛ механического обезвоживания зеленой массы в стационарных и полевых условиях.

Методика включала определение времени рабочего цикла уборочного агрегата до загрузки транспортного агрегата:

С =(Р* +1пц (1)

где Ср, - время рабочего хода уборочного агрегата; - время на переезды и развороты уборочного агрегата; - время перецепки емкости для сока; время замены транспортного агрегата. Технологическая производительность <?г* уборочного агрегата:

/ля _ тЗ

Ут ~ к ' (2)

*Ч

где (У,,-грузоподъемность транспортного звена. Время рабочего цикла 1иТтранспортного агрегата:

С^+'зг+^+^+'жж+^+^+'т,' (3)

где (о^- время доставки зеленой массы к стационару; время загрузки транспортного агрегата; ^ - время саморазгрузки транспортного агрегата; - время холостого хода транспортного агрегата; -время маневрирования транспортного агрегата. Технологическая производительность транспортного агрегата:

^ ~ т * (4)

1Ч

Необходимое количество транспортных агрегатов для эффективной работы уборочного агрегата:

(5)

Проведенные расчеты позволили установить, что варианты организации ПТЛ с механическим обезвоживанием листостебельной биомассы растений уборочным агрегатом в поле позволяют снизить количество транспортных агрегатов необходимых для эффективной работы уборочного агрегата в 1,36 - 2,75 раза, в сравнении со стационарным вариантом организации ПТЛ.

Расчет стоимости производства протеина в составе продуктов переработки листостебельной биомассы топинамбура по технологии влажного фракционирования (БВК и сенаж) для вариантов ПТЛ с механическим обезвоживанием в стационаре и в полевых условиях показал, что орга-

низация ПТЛ в полевых условиях в сравнении со стационарными способами переработки зеленой массы позволяет снизить на 25 - 30 % затраты на производство протеина в составе продуктов переработки влажного фракционирования (рис. 2).

Проведенные исследования позволяют говорить о высокой эффективности полевой машины для механического обезвоживания листосге-бельной биомассы кормовых культур.

1 - стационарная

2 - стационарная

(без дезинтеграции)

3 - полевой вариант

(обезвоживание в поле)

3,0 2.5 1 2.0 Ü

- 1.0 0.5 0.0

В

3

ВидГГГЛ

Рис.2. Стоимость производства 1 т протеина в составе продуктов переработки влаж ного фракционирования (в ценах 2005 г.)

Стоимость протеина в составе сенажа и БВК - полноценного заменителя белков животного происхождения, полученного при переработке лисгостебельной биомассы топинамбура по технологии влажного фрзк-цжх'ирозгния в 11 - 23 раза ккгх сток;юсгл протеина в составе БВК ис-пользуежх в нзсюяа^е зргмк в кормолроиззодст се (р^:. 3).

1 - рыбная мука

2 - мясная мука

3 - мясокостная мука

4 - БВК + сенаж из

топинамбура

40

« 30 В

1

I

4

ВаяЫЯС

Рис. 3. Стоимость 1 т протеина в составе БВК (в ценах 2005 г.)

Использование технологии влажного фракционирования для переработки лисгостебельной биомассы топинамбура, являющейся отходом АПК, позволяет получать дешевый консервированный корм и БВК.

В третьей главе «Экспериментальное исследование технологических свойств и процесса механического обезвоживания лисгостебельной биомассы топинамбура» приводится исследование поведения лисгостебельной биомассы топинамбура при механическом обезвоживании. Дает-

ся описание экспериментальных установок, приборов и оборудования, способов измерения, а также методики планирования и постановки опытов.

Исследование проводилось с использованием компрессионной камеры в поршне, днище и в перфорированной боковой стенке которой были установлены тенэоманометры.

Подобные исследования проводились В.И. Особовым, ИА Долговым, В.И. Фоминым, Н.И. Пройдаком на других растительных материалах.

Характер полученных нами зависимостей распределения давления (рис 4), обусловлен тем, что перед движущимся поршнем происходит интенсивное взаимное перемещение частиц листостебельной биомассы. Это препятствует забиванию пор образованных скелетом растительного материала и улучшает условия фильтрации.

Рис. 4. Распределение напряжения в компрессионной камере при сжатии листостебельной биомассы топинамбура

Отвод сока зелёного из листостебельной биомассы приводит к увеличению внутреннего трения. Проявляется это в зафиксированном нами снижении бокового распора в верхней части компрессионной камеры вблизи поршня и увеличение бокового распора в нижней части компрессионной камеры (рис. 5).

I

Рис. 5. Эпюры распределения давления в компрессионной камере

Рх - осевое давление Р,-боковой распор

ДШШ11Ш

/

|Рх

В ходе проведения данного исследования при сжатии листостебельной биомассы топинамбура в компрессионной камере наблюдались ло-

кальные неравномерности распределения давления, которые обусловлены возникновением устойчивых структур в слое сжатого растительного материала. Возникновение устойчивых структур проявлялись в выбросах частиц жома через отверстия перфорации боковой стенки компрессионной камеры и падении давления на тензоманометрах (рис. б).

л _____г

е —

Рис. 6. Осциллограмма давления на тензоманометрах в компрессионной камере

Образование устойчивых структур в значительной степени оказывает влияние на процесс фильтрации сока и, на наш взгляд, связано с морфологическими особенностями (высокое содержание лубяных волокон) лис-тосгебельной биомассы топинамбура.

Было установлено, что для снижения фильтрационного сопротивления и увеличения выхода сока, в процессе механического обезвоживания, необходима непрерывная переориентация слоя растительного материала рабочим органом с целью разрушения устойчивых структур, образующихся при сжатии лубенизированной листостебельной биомассы.

Проведенный анализ прессового оборудования с учетом технологических свойств материала и ограничений, накладываемых условием размещения рабочего органа на полевой машине показал, что для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура наиболее целесообразно применить вальцовый рабочий орган, который не требует тонкой дезинтеграции материала и, по данным проф. В.И. Фомина, позволяет разрушать клеточную структуру листостебельной биомассы созданием критического градиента внутриклеточного давления при достижении в слое напряжения, превышающего предел прочности клеточных оболочек.

Проведенное нами экспериментальное исследование процесса механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура вальцовым рабочим органом, позволило установить, что многократное воздействие рабочего органа на листостебельную биомассу позволяет получить растительный жом влажностью 63 - 65%. (рис. 7)

50 -1-1-1-1-1-1-1-1-

0123456709 Кынссао цхжапж

Рис. 7. Экспериментальная зависимость влажности жома от кратности прокатывания зеленой массы топинамбура через вальцы

Для снижения фильтрационного сопротивления и разрушения, образующихся в слое устойчивых структур, в рабочую область между вальцами был введен дополнительный элемент - сокоотводящее фильтрующее полотно.

Введение в рабочую область вальцовой установки фильтрующего полотна, при многократной прокатке вальцовым рабочим органом листо-стебельной биомассы топинамбура, позволяет получить растительный жом влажностью 55 - 57% (рис 8).

Рис. 8. Экспериментальная зависимость влажности жома от кратности прокатывания зеленой массы топинамбура через вальцы при введении сокотводящего фильтрующего полотна

При прокатке листосгебельной биомассы топинамбура вальцовым рабочим органом более 8 раз значительного снижения влажности растительного жома не происходит.

В четвертой главе «Хеоретическое исследование процессов разрушения сокосодержащих структур и фильтрации сока зеленого из слоя листосгебельной биомассы топинамбура» проведены исследования про-

цесса механического обезвоживания вальцовым рабочим органом с введением в рабочую зону сокотводящего фильтрующего полотна.

Рассмотрены два наиболее целесообразных варианта подачи слоя материала в рабочий орган: 1 - подача материала осуществляется нормально к отрезку, соединяющему центры прессующего вальца и вписанной в клиновый канал окружности; 2 - подача материала осуществляется нормально к отрезку, соединяющему центры прессующего вальца и барабана. Для обоих вариантов найдены законы деформации, которые позволили сравнить условия деформации.

Исследования, проведенные в главе 3, показали, что при высоких скоростях деформации происходит резкий рост напряжения и образование устойчивых структур в слое, которые значительно повышают фильтрационное сопротивление слоя (происходит «запирание» слоя). Поэтому, в дальнейших исследованиях рассмотрен второй вариант подачи слоя, поскольку он обеспечивает более низкую скорость деформации (рис. 9).

Рис. 9. Зависимость изменения толщины слоя листосгебельной биомассы от угла поворота барабана На основе исследований проф. В.И. Фомина нами проведено теоретическое исследование и получены зависимости описывающие процесс разрушения сокосодержащих структур лубенизированной листосгебельной биомассы топинамбура в вальцовом рабочем органе.

Разрушающий градиент внутриклеточного давления возникает при достижении напряжения в слое равном пределу прочности материала клеточной оболочки.

Достижимый уровень напряжения в слое листосгебельной биомассы создаваемый вальцовым рабочим органом при сжатии равен:

Л Г » . \ ^

А

СТ.. =

1 + <*гС2

2(ЛА.+Лтй1-/гА.со8 а) .

(б)

где А0 - реологический коэффициент деформации; а/ и а2 - реологические коэффициенты, зависящие от продолжительности деформации;

- относительное время деформации; Ь^ и Л„*, - начальная и конечная толщина слоя листостебельной биомассы; ЯБ - радиус барабана; т - реологический коэффициент, зависящий от величины относительной деформации.

разрушающий градиент внутриклеточного давления создаваемый вальцовым рабочим органом при сжатии слоя растительного материала:

Щ-аГ

J l-fiy 1+д,//212(RB +b*m-RB aña)

\l-Mj

-J

\\

(7)

где h^ - относительная толщина клеточной оболочки; Е„ - модуль упругости материала клеточной оболочки; //-коэффициент Пуассона. Напряжение на поверхности слоя в вальцовом рабочем органе, при котором произойдет разрушение клеточных оболочек:

/ » \ \»-

Ра, =2К>

А

^(l+cosa)

— 1

(8)

1 + a}t„ai Ufo +Amu, ~rb eos a)

Величина критического градиента внутриклеточного давления, при котором происходит разрушение клеточных оболочек листостебельной биомассы топинамбура вальцовым рабочим органом, составила 2,93 ГПа/м, что соответствует давлению в рабочей зоне на поверхности вальцов равного 6-8 МПа.

В теоретическом исследовании процесса фильтрации сока зеленого из слоя листостебельной биомассы топинамбура на основе уравнения Дарси были определены скорости фильтрации в вальцовом рабочем органе.

Скорость фильтрации жидкости в направлении изменения деформации (рис 10), определили из выражения:

P^A^O+cosev)

Фо

p.qCM (Я/, + h^ - Re cos <oHt)cos

i¡M

(9)

где РМ - изменение порового давления жидкости в направлении деформации слоя; кф - коэффициент фильтрации; р. - относительная плотность сока; а>е~ угловая скорость барабана; время деформации; м-- относительная вязкость сока; я-удельная нагрузка на рабочую поверхность; С„ - содержание сухого вещества в листостебельной биомассе;

Рис. 10. Направление фильтрации сока зеленого Скорость фильтрации жидкости направленная нормально к изменению деформации:

Уфр ~

(10)

где -коэффициент бокового давления; р,-плотность воды.

Полученные зависимости (9) и (10) позволили сравнить численные значения величин скоростей фильтрации. Было установлено, что скорость фильтрации в направлении Деформации слоя в 2 - 3 раза превышает скорость фильтрации жидкости направленную нормально к изменению деформации. Кроме того, фильтрация жидкости нормально к изменению деформации направлена навстречу подаваемому в вальцовый рабочий орган материалу, что значительно ухудшает условия отвода сока из зоны высокого давления. Поэтому в рабочем органе вальцового типа процесс фильтрации может быть интенсифицирован путем создания условий для фильтрации жидкости в направлении изменения деформации. Такие условия позволяют осуществить направленную фильтрацию и отвод сока из зоны высокого давления, а также снизить фильтрационное сопротивление слоя. Это достигается сочетанием фильтрующего полотна с развитыми жесткими поперечными элементами и прессующих вальцов с нанесенными на их рабочую поверхность кольцевыми канавками.

Изменение давления рабочего органа по длине прессового канала на растительное сырье используется в нашем случае на преодоление напряжений, возникающих в скелете растительного материала при воздействии внешнего давления, и изменение порового давления сока:

г,®-

А

1+а.С

мз

2(Я

Б+Ь^-Кв сов®^

■С- тш - «» )<»5 ^

(И)

ЬфР'^м»(1+сое е>вг)

Уравнение (11) позволяет определить величину давления необходимого для создания напряжения и фильтрации сока из слоя листостебель-ной биомассы в вальцовом рабочем органу с введением между вальцами фильтрующего полотна.

По результатам проведенных нами исследований, был синтезирован рабочий орган для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура (рис. 11), который состоит из последовательно отжимающих слой листостебельной биомассы вальцов;с введённым в рабочую область между прессующими вальцами и барабаном сокоотводящим фильтрующий полотном.

.7./ \»_ \8

Рис. 11. Структурная схема рабочего органа для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура 1 - барабан; 2 - фильтрующее полотно; 3 - прессующий валец; 4 - направляющие прессующего вальца; 5 - пружины; б - регулировочный винт; 7 - поддон, 8 - щетка; 9 - компенсационный ролик; 10 - натяжной ролик.

Конструкция прессующих вальцов позволяет регулировать усилие их поджатая к барабану. Для снижения фильтрационного сопротивления, в

синтезированном рабочем органе созданы условия для направленной фильтрации и отвода выделенного зеленого сока из зоны высокого давления (рис. 12).

Зеаеиа* масса

Сок

А-А

У*

Уяааям/^

Рис. 12. Рабочая зона между барабаном и прессующими вальцами 1 - барабан; 2 - фильтрующее полотно; 3 - прессующий валец. Определены основные функционально-технологические параметры рабочего органа для механического обезвоживания лисгостебельной биомассы топинамбура.

Радиус барабана из условий захвата слоя рабочим органом:

(.2,

где <р - угол трения лисгостебельной биомассы.

Радиус прессующих вальцов можно определить по формуле:

к тпяк-\т(п-]) (13)

" 360(я-1)-ят ' где г- угол между крайними прессующими вальцами; п- количество прессующих вальцов; к- зазор между прессующими вальцами. Производительность рабочего органа по зеленой массе:

Я»,=ЬаЛл16У6р'ш> (14)

где р'ю - плотность исходной зеленой массы после предварительной подпрессовки питателем пресса; /«-длина барабана; скорость барабана.

Производительность рабочего органа по выделенному соку:

О - о /15)

100 -ИГ2' ^

где И/] - начальная влажность зеленой массы; влажность жома.

Мощность потребная на процесс механического обезвоживания:

где Ыди - мощность погребная на процесс деформации слоя зеленой массы первым прессующим вальцом; п - количество вальцов; Ыд -мощность потребная на деформацию зеленой массы в рабочем органе; Ыф-мощность потребная на процесс фильтрации сока. В пятой главе «Экспериментальное исследование технологических характеристик синтезированного рабочего органа» проведено исследование работоспособности и режимов работы синтезированного рабочего органа, а также оценка влажности растительного жома и удельных затрат энергии на процесс механического обезвоживания. Дано описание приборов и оборудования, способов измерения и методики постановки опытов.

Для проведения этих исследований была спроектирована и изготовлена экспериментальная многовальцовая установка.

Проведенные исследования показали, что синтезированный рабочий орган позволяет осуществлять механическое обезвоживание листосте-бельной биомассы топинамбура без предварительной дезинтеграции, при этом растительный жом имеет влажность 54 - 58%, которая соответствует влажности сенажироеания.

Рабочий орган удовлетворительно работает при скорости подачи слоя равной 0,8 - 1 м/с и исходной толщине предварительно подпрессо-вйикогт) {р'ю - 350...370 кг/и3) слоя равной 50 мм.

Полученная в ходе эксперимента удельная энергоемкость процесса механического обезвоживания составляет 2,1 - 2,8 кВг-ч/т и зависит от степени обезвоживания листосгебельной биомассы.

Полученные характеристики синтезированного рабочего органа позволяют говорить о том, что он может быть использован для создания уборочного агрегата для механического обезвоживания листосгебельной биомассы растений в полевых условиях.

В шестой главе «Экономическое обоснование производства уборочных агрегатов с синтезированным рабочим органом в форме бизнес-плана» разработан бизнес-план производства уборочных агрегатов листосгебельной биомассы сельскохозяйственных культур. Расчеты показали, что при использовании синтезированного рабочего органа для производства уборочных агрегатов капитальные вложения, в размере 33000 тыс. руб., могут быть погашены а течение 12 месяцев. Достижение безубыточности возможно при объеме производства и продаж не менее чем на 71407 тыс. руб. (40 шт.). Расчетная цена продаж уборочного агрегата составляет 1800 тыс. руб. Коэффициент запаса финансовой прочности составит 44% при нормативе 30%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Исследования имитационных моделей ПТЛ уборки и транспортировки урожая лисгостебельной биомассы для типовых условий показали, что механическое обезвоживание уборочный агрегатом в полевых условиях позволяет на 25 - 30% снизить стммостъ конечных продуктов влажного фракционирования, в сравнении со стационарным способом переработки зеленой массы.

2. Высокое содержание лубяных волокон в лисюстебельной биомассе топинамбура, обуславливает специфический характер распределения напряжений при отжиме сока и вазникноение в слое устойчивых структур, повышающих фильтрационное сопротивление волокнистой фракции, что приводит к трудностям ее механического обезвоживания известным прессовым оборудованием.

3. Особенности технологических свойств лиспстебельной биомассы топинамбура, а также ограничения накладьюемые возможностью размещения рабочего органа на полевой манине, обусловили применение вальцового рабочего органа для меанического обезвоживания лисгостебельной биомассы топинамбура.

4. Многократное воздействие вальцового рабочего органа на листосте-бельную биомассу с введением в рабочую обветъ между вальцами сокоотводящего фильтрующего полотна, спообного разрушать устойчивые структуры в слое, позволяет получить растительный жом влажностью 55 - 57%.

5. Теоретическими исследованиями установлено, что подача слоя лис-тосгебельной биомассы нормально к отрезку, соединяющему центры прессующего вальца и барабана, при введенш между ними фильтрующего полотна, создаёт наилучшие условия деформации для протекания процесса фильтрации сока из слоя лисгостебельной биомассы в сравнении с любыми другими направленими подачи.

6. Проведенный расчет показал, что при достижении величины градиента внутриклеточного давления равной 2,93 ТПа/м, начинается разрушение клеточных оболочек лисгостебельной биомассы топинамбура. Такая величина градиента внутриклеточного давления соответ- . ствует давлению 6-8 МПа в рабочей зоне валцового пресса.

7. Решением уравнения Да реи было установлено, что наилучшие условия отвода жидкости из зоны высокого давленя вальцового рабоче- « го органа, с введенным между вальцами сокостводящим фильтрующим полотном, достигаются при создании услюий для фильтрации

' >кидкоСги в направлении деформации слоя листостебельной биомассы.

8. По результатам исследований синтезирован рабочий орган, способный проводить механическое обезвоживание листостебельной биомассы растений,, с высоким содержанием лубяных волокон/без предварительной дезинтеграции, с разрушением сокосодержащей кле-

, точной структуры растительного материала путем многократного

< и, создания разрушающего градиента внутриклеточного давления. При этом достигается влажность растительного жома 54 - 58%, соответствующая требованиям сенажирования.

9. В синтезированном многовальцовом рабочем органе созданы условия для фильтрации жидкости 6 направлении изменения деформации, которые позволили осуществлять направленное движение сока из зоны высокого давления между вальцами. Удельная энергоемкость процесса механического обезвоживания составляет 2,1 - 2,8 кВтч/т.

10. При использовании синтезированного рабочего органа для производства уборочных агрегатов необходимы капитальные вложения в размере 33000 тыс. руб., которые могут быть погашены в течение 12 месяцев. Капитализация прибыли к концу расчетного периода составит 38367 тыс. руб. Расчетная цена продаж уборочного агрегата составляет 1800 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Пройдак Н.И., Асвацэтуров А.Е., Носов АА, Зинченко В.Е. Экология и фракционирование листостебельной биомассы. // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: Материалы Всероссийского семинара. Барнаул, 2002. - стр. 313.

2.'' Пройдак Н.И., Носов А.А., Зеленное В.Н. Глубокая переработка клубней и листостебельной биоиэосы топинамбура - Технико-технологичеосая база развития региональной науки: Межрегиональная научно-практическая конференция. Тезисы докладов. - Ростов н/Д; ФГУП «ВНИИ «Градиент». 2002 г. - стр. 39.

3. Пройдак Н.И., Сайд Эль-Шахат, Лапин АА., Носов А.А. Оптимизация процессов химической коагуляции белков из листостебельной биомассы зеленых растений. // Химия и технология растительных веществ: Сборник материалов П Всероссийской конференции. Казань, 2002. стр. 176.

4. Носов A.A., Пройдак Н.И., Зеленков В.Н. Переработка листостебель-ной биомассы топинамбура - Научные основы решения проблем сельскохозяйственного машиностроения: Сборник научных трудов. -Тула; ТулГУ. 2003. - стр. 103.

5. Носов A.A., Пройдак Н.И., Зеленков В.Н. Глубокая переработка лис-тостебельной массы топинамбура. - Актуальные проблемы ИНН06Э' ций с нетрадиционными ресурсами и создания функциональных продуктов: Материалы П Российской научно-практической конференции / Под ред. Д.С-Х.Н., акад. РАЕН Зеленкова В.Н. - М.: РАЕН-МААНОИ, 2003. - стр. 144.

6. Пройдак Н.И., Чистяков А.Д., Носов A.A. Глубокая переработка листостебельной биомассы топинамбура. - Инновационные и двойные технологии регионального производства: Материалы межрегиональной научно-практической конференции. - Ростов н/Д; ФГУП «ВНИИ «Градиент». 2003 г. - стр. 74.

7. Чистяков А.Д., Носов АЛ. Технология и оборудование для переработки листостебельной биомассы топинамбура и амаранта. - Теория и проектирование сельскохозяйственных машин и оборудования: Материалы Всероссийской научно-технической конференции, посвященной lOO-летию со дня рождения И.И. Смирнова / Под ред. Г.Н. Дьяченко. - Ростов н/Д: Издательский центр ДПУ, 2004. - стр. 109.

8. Чистяков АД, Пройдак Н.И., Носов A.A. Технология и оборудование для глубокой переработки листостебельной биомассы топинамбура и амаранта. - Известия ТулГу. Серия. Проблемы сельскохозяйственного машиностроения; Вып. 1. - Тула: Изд-во ТулГу, 2004. - стр. 80.

9. Носов A.A. Синтез технологического процесса и рабочего органа для влажного фракционирования листостебельной биомассы топинамбура. «Современные проблемы машиноведения и высоких технологий», Труды Международной научно-технической конференции. Том П, - Ростов-н/Д.: Изд-во ДПГУ, 2005. - стр. 189.

10. Патент РФ № 37034 Пресс для отжима сока из растительного сырья // Чистяков А.Д., Носов A.A., Проценко Г.И., Карапетьян А.Г. (Донской Государственный Технический Университет) - № 2004101545; Заявл. 20.01.2004 // Опубл. 10.04.2004 Бюл. №10.

11. Патент РФ № 44959 Пресс для отжима сока из растительного сырья // Чистяков А.Д., Носов A.A., Проценко Г.И. (Донской Государственный Технический Университет) - № 2004137838; Заявл. 23.12.2004 // Опубл. 10.04.2005 Бюл. N910.

V 1

ЛР №04779 от 18.05.01. В набор 20.П05 В печать 24. XI.05" Объем 1,0 усл.п.л., 0,9 уч.-иад.л. Офсет. Бумага тип №3. Формат 60x84/16. Заказ № Ц01 Тираж 100 .

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344010, г.Ростов-на-Дону, пл.Гагарина,!.

\

)

\

■■ «

t

Р24843

РЫБ Русский фонд

2006-4 27559

СЕМАНТИКА.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Белково-витаминные добавки, их роль в развитии современного промышленного животноводства

1.2. Сравнительная эффективность технологий заготовки и хранения кормов с высоким содержанием белка.

1.3. Особенности топинамбура, как источника кормового белка и витаминов.

1.4. Известные технологические варианты влажного фракционирования для получения белково-витаминных добавок из сока зеленого.

1.5. Оборудование для механического обезвоживания листостебельной биомассы сельскохозяйственных растений.

1.6. Модели, описывающие поведение листостебельной биомассы сельскохозяйственных растений при сжатии.

1.7. Исследования разрушения сокосодержащих структур и отжима сока зеленого из листостебельной биомассы сельскохозяйственных растений.

1.8. Цели и задачи исследования.

2. ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕРАБОТКИ

ЛИСТОСТЕБЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ.

2.1. Анализ стоимости производства протеина в составе растительных кормов.

2.2. Сравнительная оценка количества транспортных агрегатов необходимых для организации поточной технологической линии в стационарных и полевых условиях.

2.3. Оценка стоимости производства протеина в составе продуктов переработки листостебельной биомассы топинамбура по технологии влажного фракционирования

2.4. Технологическая структура полевой машины для механического обезвоживания листостебельной биомассы в полевых условиях.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ И ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ЛИСТОСТЕБЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ ТОПИНАМБУРА.

3.1. Исследование технологических свойств листостебельной биомассы топинамбура.

3.2. Исследование процесса механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура вальцовым рабочим органом.

4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШЕНИЯ СОКОСОДЕРЖАЩИХ СТРУКТУР И ФИЛЬТРАЦИИ СОКА ЗЕЛЕНОГО • ИЗ СЛОЯ ЛИСТОСТЕБЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ ТОПИНАМБУРА.

4.1. Исследование условий деформации слоя листостебельной биомассы вальцовым рабочим органом.

4.2. Исследование процесса разрушения сокосодержащих структур лубенизированной листостебельной биомассы топинамбура.

4.3. Исследование процесса фильтрации сока зеленого из слоя листостебельной биомассы топинамбура.

4.4. Формирование структуры рабочего органа для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура.

Определение функционально-технологических параметров рабочего органа для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ . ХАРАКТЕРИСТИК СИНТЕЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА

5.1. Используемые материалы и оборудование.

5.2. Программа и методика исследований.

5.3. Анализ полученных результатов.

6. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА

УБОРОЧНЫХ АГРЕГАТОВ С СИНТЕЗИРОВАННЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ В ФОРМЕ БИЗНЕС-ПЛАНА.

6.1. Резюме.

6.2. Характеристика уборочного агрегата.

6.3. Исследование и анализ рынка.

6.4. Производственный план.

6.5. План маркетинговых действий.

6.6. Потенциальные риски.

6.7. Финансовый план.

Повышение темпов развития животноводства в России находится в непосредственной зависимости от состояния кормовой базы. Интенсификация заготовки сельскохозяйственных продуктов в кормовых целях предполагает внедрение в практику современных способов консервирования зеленых кормов. Применение того или иного способа консервирования зеленых кормов обусловлено местными условиями: предпочтение отдается методам, которые позволяют сократить до минимума потери питательных веществ и получить дешевый корм, обеспечивающий высокую продуктивность животных, пригодный к механизированной погрузке, выгрузке из хранилищ и раздаче. ,

Однако большинство из применяемых в настоящее время способов консервирования зеленых кормов не обеспечивают полного сбора биологического урожая. Потери питательных веществ (протеина, каротина и др.) при заготовке кормов традиционными способами (сушка сена, заготовка силоса, сенажа, травяной муки и др.) достигают 50%. В связи со значительными потерями протеина и витаминов в рацион животных приходится вводить дорогостоящие добавки: обрат молока, соевые концентраты, рыбную и мясокостную муку и т.д. Этот путь ведет к увеличению себестоимости продукции животноводства и не обеспечивает устранение дефицита белка в кормовой базе.

Установлено, что наряду с экономической • эффективностью и прогрессивностью заготовки сенажа, этому способу присущ ряд недостатков. Так, при современной технологии заготовки сенажа осуществляется провяливание скошенной зеленой массы в поле с последующим сгребанием, подбором и измельчением. Под действием солнечных лучей происходят биологические потери протеина и каротина, во время этих полевых операций так же имеют место механические потери сухого вещества.

Существующая технология заготовки сенажа в значительной степени подвержена влиянию погодных условий, что ограничивает применение этого способа консервирования зеленых кормов в ряде регионов России.

В связи с отмеченным выше, особого внимания заслуживают новые прогрессивные технологии заготовки и переработки зеленых кормов, внедрение которых в кормопроизводство способствует сокращению потерь выращенного урожая, повышению качества корма, увеличению выхода кормовых единиц с одного гектара.

Одним из таких перспективных направлений является применение технологии влажного фракционирования.

Заготовка кормов с использованием технологии влажного фракционирования не противопоставляется заготовке сенажа, а является дальнейшим ее развитием, позволяющим осуществить следующий этап интенсификации кормопроизводства, увеличить сбор биологического урожая. !

Технология фракционирования листостебельной биомассы сеяных трав используется при производстве кормов сенажно-силосного типа и белково-витаминных добавок кормового назначения. Данная технология предполагает переработку листостебельной биомассы растений в растительный жом, протеиновую пасту и коричневый сок. Из жома влажностью 55 - 65% могут быть получены высококачественный сенаж или силос. Протеиновую пасту, содержащую 30 - 45% протеина и 300 - 600 мг/кг каротина, эффективно использовать в качестве белково-витаминной добавки в рационы сельскохозяйственных животных и птицы, как полноценный заменитель белков животного происхождения.

Коричневый сок, имеющий 4 - 7% сухих веществ (сахара, минеральные вещества, витамины и др.), целесообразно применять для силосования грубых кормов и растительного жома, гранулирования травяной муки, приготовления влажных мешанок и др.

В качестве сырьевого источника в технологии влажного фракционирования используется листостебельная биомасса сеяных трав с высоким содержанием белка (люцерна, вика, люпин, клеверо-тимофеечные смеси и др.).

Однако большой интерес также представляют растительные отходы агропромышленного комплекса для использования в качестве сырьевого источника в технологии влажного фракционирования. К ним можно отнести: ботву топинамбура, ботву сахарной свеклы, ботву овощных и бахчевых культур и др. Эти виды отходов представляют собой определенную ценность, однако они не используются по причине отсутствия эффективных технологий переработки.

Среди отходов агропромышленного комплекса следует отметить листостебельную биомассу топинамбура, которая содержит большое количество витаминов, микроэлементов, переваримого протеина, и является одним из наиболее перспективных сырьевых источников для использования в кормопроизводстве.

Для переработки листостебельной биомассы топинамбура может быть применена технология влажного фракционирования, с получением белковот витаминного концентрата, кормов сенажно-силосного типа и коричневого сока. Однако к моменту наибольшего накопления белка и витаминов листостебельная биомасса топинамбура прорастает сильно развитыми лубяными волокнами (склеренхимой), что затрудняет использование прессового оборудования ранее применявшегося в технологии влажного фракционирования, требующего предварительной дезинтеграции листостебельной биомассы, по . причине высокого фильтрационного сопротивления волокнистой фракции. Кроме того, дезинтеграция лубенизированной листостебельной биомассы топинамбура приведет к значительным затратам энергии и следовательно к повышению стоимости конечных продуктов.

В . связи с этим, в настоящем исследовании была поставлена цель, синтезировать рабочий орган, обеспечивающий утилизацию листостебельной биомассы топинамбура для производства белково-витаминного концентрата и консервированных кормов.

Экспериментальная часть настоящего исследования выполнена на кафедре «Сельскохозяйственные, машины и оборудование» Донского государственного технического университета (ДГТУ). Ряд экспериментов проведен на кафедре «Сопротивление материалов» ДГТУ.

Объекты исследований. Поточные технологические линии уборки и транспортировки листостебельной биомассы, листостебельная биомасса топинамбура, оборудование для обезвоживания листостебельной биомассы.

Предмет исследований. Напряженно-деформированное . состояние слоя листостебельной биомассы топинамбура, фильтрация сока зеленого из слоя листостебельной биомассы топинамбура при механическом обезвоживании.

Научная гипотеза. Осуществление механического обезвоживания лубенизированной листостебельной биомассы без предварительной дезинтеграции путем разрушения клеточной структуры в рабочем органе созданием градиента внутриклеточного давления и условий для направленной фильтрации жидкости из слоя листостебельной биомассы.

Научная новизна. Выявлены эмпирически и аналитически, описаны закономерности механического обезвоживания лубенизированной листостебельной биомассы.

Получены аналитические зависимости для разных направлений градиента порового давления учитывающие направление и скорость подачи слоя листостебельной биомассы в многовальцовом рабочем органе.

Доказана эффективность организации поточной технологической линии механического обезвоживания листостебельной биомассы в полевых условиях с получением сока зеленого и сенажной массы.

Практическая значимость и реализация. Синтезирован рабочий орган для механического обезвоживания листостебельной биомассы топинамбура без предварительной дезинтеграции, обеспечивающий получение растительного жома влажностью 54 - 58% предназначенного для сенажирования и зеленого сока для производства БВК, при удельной энергоемкости процесса 2,1 - 2,8 кВт-ч/т.

Результаты работы нашли практическое применение в НПП «Терра» при создании экспериментального образца кормоуборочного комбайна нового поколения, а также в ООО «Партнер» при заготовке кормов был использован разработанный технологический регламент производства сенажа.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Донского государственного технического университета 2003 - 2005 гг., на научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (г. Москва, 2003г.), на техсовете концерна «Отечественные Инновационные Технологии» (г. Жердевка, Тамбовской обл., 2004 г.), на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения И.И. Смирнова «Теория и проектирование сельскохозяйственных машин и оборудования» (г. Ростов-на-Дону, 2004 г.), на научно-техническом семинаре в рамках выставки «Интерагромаш 2004» (г. Ростов-на-Дону, 2004 г.), на научно-технической конференции «Проблемы сельскохозяйственного машиностроения» (г. Тула, 2004 г.), на международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиноведения и высоких технологий», посвященной 75-летию ДГТУ (г. Ростов-на-Дону, 2005 г.).

Публикации. По теме исследований опубликовано 11 печатных работ, в которых отражены основные положения диссертации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1 ■

1. Исследования имитационных моделей ПТЛ уборки и транспортировки урожая листостебельной биомассы для типовых условий показали, что механическое обезвоживание уборочным агрегатом в полевых условиях позволяет на 25 - 30% снизить стоимость конечных продуктов влажного фракционирования в сравнении со стационарным способом переработки зеленой массы.

2. Высокое содержание лубяных волокон в листостебельной биомассе топинамбура, обуславливает специфический характер распределения напряжений при отжиме сока и возникновение в слое устойчивых структур (сводов), которые повышают фильтрационное сопротивление ¡волокнистой фракции (в сравнении с ранее исследовавшимися культурами), что приводит к трудностям ее механического обезвоживания известным прессовым 1 оборудованием.

3. Особенности технологических свойств листостебельной биомассы топинамбура, а также ограничения накладываемые возможностью размещения рабочего органа на полевой машине, обусловили применение вальцового рабочего -) органа для механического обезвоживания листостебельной биомдссы топинамбура.

4. Многократное воздействие вальцового рабочего органа на листостебельную биомассу с введением в рабочую область между вальцами сокоотводящего фильтрующего полотна,! способного разрушать устойчивые структуры в слое, позволяет получить растительный жом влажностью 55 - 57%.

5. Теоретическими исследованиями установлено, что подача слоя листостебельной биомассы нормально к отрезку, соединяющему центры прессующего вальца и барабана при введении между ними фильтрующего 1 .г- . . полотна, создает наилучшие условия деформации для протекания процесса фильтрации сока из слоя листостебельной биомассы в сравнении с любыми другими направлениями подачи.

6. Проведенный расчет показал, что при достижении величины градиента . внутриклеточного давления равной 2,93 ГПа/м, начинается разрушение клеточных оболочек листостебельной биомассы топинамбура. Такая величина градиента внутриклеточного давления соответствует давлению 60 - 80 кг/см (6-8 МПа) в рабочей зоне вальцового пресса.

7. Решением уравнения Дарси было установлено, что наилучшие условия отвода жидкости из зоны высокого давления вальцового рабочего органа с введенным между вальцами сокоотводящим фильтрующим полотном, достигаются при создании условий для фильтрации жидкости в направлении деформации слоя листостебельной биомассы.

8. По результатам исследований синтезирован рабочий орган, способный проводить механическое обезвоживание листостебельной биомассы растений с высоким содержанием лубяных волокон без предварительной дезинтеграции, с разрушением сокосодержащей клеточной структуры растительного материала1' путём многократного создания разрушающего градиента внутриклеточного давления. При этом достигается влажность растительного жома ! 54 - 58%, соответствующая требования!* сенажирования.

9. В синтезированном многовальцовом рабочем органе созданы условия для фильтрации жидкости в направлении изменения деформации, которые позволили осуществлять направленное. движение сока из зоны высокого давления между вальцами/Удельная энергоемкость процесса механического обезвоживания составляет 2,1 - 2,8 кВт-ч/т.

I ' . . . , ' ■ ,

Ю.При использовании синтезированного рабочего органа для производства уборочных агрегатов необходимы капитальные вложения в размере 33000 тыс. руб., которые могут быть погашены в течение 12 месяцев. Капитализация прибыли к концу расчетного периода составит 38367 тыс. руб. Расчетная цена продаж уборочного агрегата составляет 1800 тыс. руб.

1. A.c. СССР №738905. Пресс для отжима сока из пищевых продуктов /

2. Опытно-показательныйфыболовецкий колхоз им. С.М. Кирова Эсг. РСРК-. 1 A.A. Асп, Х.-Я.Э. Херем, M.A. Ребане и' др. Заявлено 17.11.77 , №2546051/28-13, опубл. в Б. И., 1980, №21.

3. A.c. СССР №1092049. Пресс, для отжима сока из мезги / Л.И. Протопопов, , В.И. Любомирский. Заявлено 24.01.83 № 3545852/28-13, опубл. в Б.И.,1984, №18. 1 1. 3. A.c. СССР №721340. Пресс для'выжимания жидкостей / КПИ, Ю.И.

4. Сенцов, В .И. Сенцов Заявлено 25.07.78, №2648639/28-27, опубл. в Б. И., V ' 1980, №10. 1. • :

5. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальныйусловий. М.: Наука. 1978. - 278 с.

6. Александров В.Г. Анатомия растений. М., 1966. * 6. Альбертсон П.О. Разделение, клеточных частиц и макромолекул. М:1. Мир, 1974.-81 с.

7. Алябьев Е.В., Вагин E.Ä. и др. Приготовление, хранение и раздача кормов . на животноводческих фермах. М-.: Колос, 1977. -384 с. >

8. Базин Е.Т. Исследование процессов передвижения влаги в деформируемом торфе: Автореферат дис. канд. техн. наук. Калинин, 1966. - 27 с. , . ' 1' 9. Базылев Э.Я. Топинамбур: Л.: Лениздат, 1966 - С. 3- 34. ■

9. Бек Т.В., Пасько Н.М., Студеицов О.В. Перспективные кормовые культуры. Рекомендации по возделыванию и использованию. Майкоп, 1980.- 122 с.

10. Бойко И.И. Консервирдвание кормов. -М.: Россельхозиздат, 1980. 174с.

11. Болтасов Н.М. Земляныетруши. М.: Вдохновение, 1991.- 69 с.

12. Боярский Л.Г. Производство : и. использование кормов. М.: % Росагропромиздат, 1988. - 222. С.

13. Волков Ю.Г. Как написать и защитить диссертацию. Практ. пособ. М.: Социально-гуманитарные издания, 2000. - 224 с.

14. Гарькавый А.Д., Деркачев И.П., Кондратюк Д.И. и др. Технология производства пеллетйрованного протеинового концентрата // Межвуз. сб. ин-та. Ростов-на-Дону: Ин-т с/х машиностр., 1978. С. 30 - 34. ,

15. Гельгар Л.Л., Тихонов В.П. Прессы для винодельческой промышленности.I- М.: Пищевая промышленность, 1977. 104 с.

16. Голубев В.Н., Волкова И.В., Кушалаков Х.М. Топинамбур (состав, свойства, способы переработки, области применения). М.: ГП Издат.-полиграф. Комплекс «Волга»: Астрахань, 1995.

17. Гордёзиани B.C. Производство заменителей цельного молока. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1990. - 272 с.

18. Горячев В.И., Гордин P.C., Сторожев В.Д. Качественный корм в любую погоду//Кормопроизводство. 1987. - №8. -с. 35 - 38.

19. Горячев В.И., Киселев; Е.И. К .вопросу обезвоживания зеленых кормов вjленточно-кольцевом прессе // Производство концентратов зеленых кормов. Ростов н/Д: РИСХМ, 1978. - С. 9 - 15. '

20. Гулый И.С., Бобровник Л.Д., Ефимов A.C., Пасько Н.М. Топинамбур и его использование. М.: Пищевая промышленность, №1, 1987. - С. 40 - 42.

21. Долгов И.А., Васильев1 Г.К. Математические методы в земледельческой Механике. М.: Машиностроение, 1967. - 204 с.

22. Долгов И.А., Новиков Ю.Ф., Яцко M.A. Протеиновые концентраты из зеленых растений. М.: Колос, 1978. - 158 с.

23. Долгов И.А. и др. Качество:сельскохозяйственного сырья и получаемых из него продуктов для кормовых и пищевых целей / И.А. Долгов, Н.И.

24. Пройдак, В.В. Киреева // Шестая всесоюзная научно-техническая конференция «Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья». М., 1989. С. 268 - 269.

25. Ермоленко В.П. Совершенствование технологического процессаразделения жидкого навоза на фракции и определение параметров1 ■ • шнекового пресса: Автореферат дис. канд. техн. наук Глеваха, 1986. 16 с. ' :' ' I 1 .

26. Ермоленко В.П., Кайдалов А.Ф. Производство и использование белково-витаминных экстрактов из зеленых растений. Рекомендации Донской Зональный НИИСХ, Ростов н/Д, 1980. 16 с.'

27. Ермольев Ю.И. Основы научных исследований с сельскохозяйственном машиностроении: Учеб. пособие. Ростов н/Д: Изд. ДГТУ. 2003. - 243 с.

28. Жужиков В.А. Фильтрование М.: Наука, 1978. - 287 с.

29. Завражнов А.И., Троцкий Ф.Э. К вопросу применения вибрации при1. . ■ ■ механическом фракционировании растительных кормов // Труды1.1целиноградского СХИ::т. 34 Целиноград, 1981. - С. 34-38. г ' ■

30. Заявка Великобритании .№1533545. Устройство для отжима жидкостей,например, масла и т. д. Публикация 29.11.78 № 4679, опубл. в Б. И., 1979, №7. ■•••■■■. •

31. Заявка Великобритании №1582709. Пресс для отжима сока из'древесных растений или других древесных: материалов — Публикация 14.01.81 №4789, опубл. в Б. И, 1981, №12.

32. Заявка Япопии №56-13556. Способ работы установки для обезвоживания /* 1 •

33. Хитати кидэн коге К.К. Публикация 28.03.81 №2-339, опубл. в Б. И.,1981, №9. . : : : '

34. Зеленков В.Н. Медико-биологические свойства концентрата топинамбура (сушеного) и опыт применения Б АД на его основе в медицинской практике. Аграрная Россия, №6, 2001. с. 30.

35. Зелрнков В.Н., Кочнев Н.К., Шелкова Т.В. Топинамбур (земляная груша) -перспективная культура многоцелевого назначения. Новосибирск: Концерн «ОИТ», СО РАМН, 1993. j

36. Зеленков В.Н., Шаин С.С. Многоликий топинамбур в прошлом ибудущем. Новосибирск: НТФ «Арис», СО РАМН, 2000. - 241 с."

37. Ильченко В.Д., Шумская H.H. Методы . исследования процессов и аппаратов пищевых, производств: Учеб. пособие / Издательский центр ДГТУ, г. Ростов-н/Д,,. 1<)98, 76 с.

38. Иодо И.И. Механическое обезвоживание измельченного картофеля в технологии получения; из него концентрированных кормов': Автореф. дис. Канд. техн. наук Минск,1984. - 16 с.

39. Источники пищевого белка / Под ред. В.А. Сойфера. М.: Колос, 1979. -j . 302 с. 'г.-' , .

40. Кацнельсон М.У. и др. Машины и оборудование для прессования в сахарной промышленности. М.: Машиностроение, 1980. - 239 с.

41. Кирищиев O.P. Обоснование схемы и основных параметров рабочего органа ротационного/уипа для отжима сока из зеленых кормов. Дис. канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 1992, 214 с.

42. Колесников С.Ф. Анализ конструктивных схем плющилок // Механизация производственных процессов; в животноводстве и кормопроизводстве: т. 391 -Л.,-Пушкин. 1980.-е. 88-92. I

43. Комплект оборудования по производству протеинового концентрата из зеленых растений: Отчет о НИР: / Руководитель Фаянс Ю.А.; Инв.№02860025532 M., 1985. - 86 с.

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

45. Крылатова B.C. Практикум по кормлению сельскохозяйственных животных. М.: КолЬс. 1965. - 295 с.

46. Лесницкий В.Р. Производство травяной муки. М.: Агропромиздат, 1988.-48 с. .1 ' • !

47. Лобанов П.П. Меры, по увеличению производства растительного белка в СССР // Международный сельскохозяйственный журнал, г- 1975. №3.• с, 31-35. ■ , 7 "

48. Любанова Т.П., Мясоедова Л.В., Грамотенко Т.А., Олейникова Ю.А. Бизнес-план. Учебно-практическое пособие, изд. 2-е, перер. и доп. М.: «Издательство ПРИОР», 2001. 96 с.

49. Любанова Т.П., МясЬедова Л.В., Олейникова Ю.А. Стратегическое планирование на предприятии. M.:i «Издательство ПРИОР», 2001. 272 с.

50. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. -Л.: Колос. Ленипгр. отд-ние. 1978. 560 с.

51. Мельников C.B. Планирование эксперимента в . исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1980. -168 с. ;

52. Манцев A.B. Многолетние травы в конвейере для завода ПЗК // Межвуз. Сб. ин-та,- Ростов-н/Д: РИСХМ, 1986. .

53. Методические рекомендации по обоснованию размещения сырьевой базы районных кормопредприятий, с,.использованием ЭВМ / В.М. Рабштына, Ю.А. Чурсинов, В.И. Сотников и др. ЦПИПТИМЭЖ. Запорожье, 1986. -35 С. ,;.; '

54. Михайлин A.C., Кураков В.И. Особенности выращивания топинсолнечника при орошении в Ростовской . области. Основные направления комплексной мелиорации земель в восточных районах Ростовской области, Ростов-н/Д: Южгипроводхоз, 1984. - 96 с.

55. Некрашевич В.Ф. • . Экспериментально-теоретическое исследование рабочего процесса пребса-гранулятора травяной муки: Автореферат дис. канд. техн. наук. Л.Пушкин. 1968. - 25 с.

56. Г.А. Лобач. // Производство протеиновых концентратов из зеленых.1растений: Межвуз. сб. -'Ростов-н/Д, 1989. С. 98 - 108. 60. Новиков Ю.Ф., Чурсинов Ю.А. Производство белковых концентратов из зеленых растений. - Днепропетровск: Проминь, 1986. - 77 с.

57. Особов В.И. Теоретические основы уплотнения волокнистых растительных материалов. «Труды ВИСХОМ», вып. 55 М., 1970.

58. Особов В.И. Васильев Т.К., Голяновский A.B. Машины и оборудование . для уплотнения сено-соломистых материалов. М.: Машиностроение, 1974.- 231 с. ■.■■■■'.■/:

59. Пасько Н.М. Топинамбур источник экологической безопасности растениеводческой продукции. Региональные рекомендации. — Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, Вып. 2, 1996. - 102 с.

60. Пахомов В.И., Смоленский A.B. Основы эффективного производства комбикормов в условиях хозяйств: Научно-технический прогресс винженерной сфере АПК: Тезисы докладов научно-практической■ v 1 ■ ■ конференции. Зерноград: РИАМА, 1999. С. 95. :

61. Пахомов В.И. Технологический процесс производства травяной муки сиспользованием дополнительной СВЧ-обработки: Науч:но-техническийпрогресс в инженерной сфере АПК: Тезисы докладов научноIпрактической конференции. Зерноград: РИАМА, 1999. С. 99.t .

62. Пимкин С.А. Интенсификация механического обезвоживания высоковлажных зеленых кормов Автореф. дис. Канд. техн. наук -Рязань, 1991.-16 с.•".■ 1 " " • ' ■ ' '

63. Пири Н.У. Белки из листьев зеленых растений: -'М.: Колос, 1980. 191с.

64. Получение белкового концентрата из листьев сахарной свеклы / Атев А.П^ Панайотов Х.А., Далев П.Г. и др.: // Межвуз. сб. ин-та. Ростов-на-Дону:. Ин-т с/х машиностр., 1986. С. 15-20.

65. Порк Р.П., Рятсен Х.Я. Виплекс-процесс // Межвуз. сб. ин-та. Ростов-н/Д: РИСХМ, 1986. - с. 20 -23.

66. Прессы пищевых и кормовых производств. / Под. ред. А.Я. Соколова. -М.: «Машиностроение», 1973. 288 с.

67. Проблемы возделывания и . , использования топинамбура и топинсолнечника: Тез. докл. 4-я Межрегиональная научно-практическая конф.-Воронеж, 1992. , ,

68. Производство и использование протеиновых концентратов из зеленых, растений / Ю.Ф. Новиков, Ю.А. Чурсинов, Н.И. Пройдак // Международный сельскохозяйственный журнал. 1983. - №1. - с. 71 - 74.

69. Пройдак Н. И. Технология и оборудование для комплексной переработки листостебельной биомассы в корма и белковые добавки. Дис. д-ра техн.наук. Ростов-н/Д, 1999. - 683 с.'

70. Пройдак Н.И. Решение продовольственной, экологической и энергосырьевой проблем:) при:: помощи технологии фракционирования продукции фотосинтеза // Вестник ДГТУ. Сер. Проблемы гуманитарных и естественных наук. Ростов-н/Д 2000.- С. 72 79.

71. Пройдак Н.И., Лесницкий В.Р., Гаврилин М.П. Оценка работытехнологической линии, производства высококачественных кормосмесей с1 ■ •' 1использованием протеиновой пасты зеленых растений /. Ростов, ин-т с.-х. машиностр.-Ростов-н/Д: 1987.-22 с. I

72. Пройдак Н.И., Чурсинов Ю.А., Касьян С.С. и др., Перспективы технологии производства протеиновых концентратов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1982. №9. - С. 8-10.

73. Радаева И.А. Технология молочных консервов и заменителей цельного молока: Справочник,/ Щ.А. Радаева, B.C. Гордезиани, С.П. Шулькина, под ред. Я.И. Костина. М.: Агропромиздат, 1986. - 351 с.

74. Растительный белок: новые перспективы / Под Ред. Е.Е. Браудо. М.: Пищепромиздат, 2000. - 180 с: '.

75. Ржаницын А.Р. Теория ползучести. М., 1968. I

76. Рогов И.А., Богатырев А.Н. Современные проблемы питания и технологии пищевых продуктов // Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания: Тез. докл. третьей Всес. науч.-техн. конф. М.: ВНИИТЭМР, 1988. С. 3 - 7.

77. Сарнацкий П.Л., Вьррин Ю.В., Чумаченко . И.П. Топинамбур и топинсолнечник. В кн.: '-.«Нетрадиционные кормовые культуры», Киев:«Урожай», 1991. С. 55 - 67. :

78. Сборник трудов «Инновационные технологии и продукты» Топинамбур и топинсолнечник — проблемы возделывания и использования. Под. Peflj В.Н. Зеленкова. Вьшуск 1,2. Новосибирск: НТФ «Арис», 1998.-128 е., ,

79. Сборник, трудов «Инновационные технологии и продукты» Под. Ред. В.Н. Зеленкова.,Выпуск 3. Новосибирск: НТФ «Арис», 1999. 142 с.

80. Сборник трудов «Инновационные технологии и продукты» Под. Ред. В.Н. Зеленкова. Выпуск 4, Новосибирск: НТФ «Арис», 2000. 130 с.

81. Сборник трудов «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационныеt ' .технологии и продукты». Вьшуск 5. М,: РАЕН-МААНОИ, 2001. 328 с.169 '. . . ■ • • ,

82. Севернев М.М., Майонов В.В. и др. Заготовка кормов с применением механического обезвоживания. Минск: Урожай, 1981. - 161 с.

83. Севернев М.М., Терпиловский К.Ф., Майонов В.В. Механическое обезвоживание и термйческая сушка высоковлажных кормов. М.: Колос,1980.- 152 с. . . , . . >

84. Силосование жома, полученного при фракционировании зеленой массы, совместно с химически обработанной соломой / Бекер М.Е., Раутиня Д.Я., Гринберг А.П. и др. //И^в. АН Латв. ССР. 1984. №9. С. 131 133. I

85. Терпиловский К.Ф. Исследование процессов' механизации тепловой' обработки кормов из трав и корнеклубнеплодов. Дис. .д-ра техн. наук. -Минск, 1980.-396 с.

86. Технология получения; белкового корма из . сока растений / Горин В.Я., Чабаев М.Г, Лихтер В.В. и др. // Н/т бюл. ин-та / НИИ животнов. Лесостепи и Полесья, УССР.- 1983. №37. С.6-9.

87. Толстогузов В.Б. Искусственные продукты питания. М.: Наука, 1978. -232 с. 1 1 ■

88. Топинамбур и топинсолнечник проблемы возделывания и использования:Тез. .докл, 5-я Межригиональная межотраслевая научно-производственная конф. - Тверь. 1993. - 156 с.

89. Трансформация продуктов фотосинтеза. Бекер М.Е., Швинка Ю.А., ЛуЫ В.Т. и др. / Под ред. М.Е. Бекера. Рига.: Зинатне, 1984. - 252 с.

90. Уланов Б.П. Фомин В.И. ^Производство белкового концентрата из сока зеленых растений. М.: ВНИИТЭИСХ, 1976. - С. 101.

91. Унгурян . М.А. Интенсификация процесса обезвоживания и1брикетирования свекловичного жома: Автореф. дис. Канд. техн. Наук -М, 1984.-24 с. '

92. Фарбман Г.Я. Научные основы процесса гранулирования травяной муки: Автореферат дис. д-ра техн. наук. Л., - Пушкин, 1973. - 36 с.

93. Фаянс Ю.А., Кривцов Л.Н. Оборудование для производства белково1 1 ■витаминного концентрата из сока зеленых растений: Обзор. Информ. / ОНТИ ВНИИКОМЖ. М.: 1985. - 30 с. ,

94. Фомин В.И. Влажное фракционирование зеленых кормов. -Ростов-н/Д: РГУ, 1976.- 160 с. ' ;

95. Фомин В.И. Механико-технологические основы расчета рабочих органов . для влажного фракционирования зеленых кормов. Дис. д-ра техн. наук.

96. Ростов-на-Дону, 1975. 394 с.

97. Фомин В.И. Материальный баланс и энергетика технологии влажного фракционирования зеленых1 растений //Межвуз. сб. ин-та. Ростов-на-Дону: Ин-т с/х машиностр., 1982. С. 19 - 33.

98. Фомин В.И., Исханов С.Н., М(иронов В.А. Исследование процесса механического обезвоживания люцерны на двухшгшндельном шнековом прессе // Тракторы и' сельскохозяйственные машины. — 1973. №4. - е.26 -28. - -М- - ■■ к

99. Фомин В.И., Пройдак Н.И., Ревякин Е.В. и др. Технология и комплект оборудования для производства пр'отеиновых концентратов из зеленых растений // Производство концентратов зеленых кормов: Межвуз. сб.

100. Ростов-н/Д, 1986.-С. 7.-15. . .1 ■ 1 ■ ■ > ■ ■

101. Фомин В.И., Проценко Г.И. Технология и оборудование для влажногофракционирования зеленых кормов: Учебное пособие / РИСХМ. Ростов-на-Дону, 1982. - 62 с. . :

102. Фомин В.И., Чанселлор' В. Исследование процесса выдавливания травяного сока с применением многократного сжатия. — «Вестник сельскохозяйственных наук», 1973. №10.171 •7 ■

103. Чистяков А.Д. Модели прогнозирования развития средств механизации //

104. Материалы Всероссийской научно-техн. конф., поев. 100-летию со днярожд. И.И. Смирнова / Под ред. Т.Н. Дьяченко. Ростов н/Д:

105. Издательский центр ДГТУ, 2004. стр. 109.

106. Чистяков А. Д., Пройдак Н.И, Организация эксплуатациисельскохозяйственной техники: Учеб. пособие. Ростов н/Д:1

107. Шарашенидзе H.H., Микеладзе Г.Г., Датуашвили М.Г. Биотрансформацияботвы сахарной свеклы в белковые продукты // Биотрансформациявторичного растительного сырья в белковые кормовые продукты: Тез.респ. конф.- Тбилиси, 1987.- С. 90 91.i 1 • 1

108. Шеклэди С.А. Выращивание дрожжей на углеводородах / ' Источникипищевого белка. М.: Колос, ,1979. - с. 168 - 177. !

109. Эрнест ; Л.К. Проблемы нетрадиционных источников питани^» ■ ■ • сельскохозяйственных животных-// Тез: докл. Всесоюзного симпозиума

110. Биоконверсия растительного сырья». Рига, 1982.

111. Alfalfa Products by Wet Fractiation. Spenser K.R. et. al. - ASAE Paper №69 - 179, W. Lafayette. 1969. ■

112. Blahovec J., Rezniçek R. // Frakcionace Pice Forage Fractionation / MON,i • • VSZ.-Praha, 1980.- 370 p. С

113. Green Vegetation Fractionation. Proc. of the Fifth Int. Congress on Leaf Protein Research "LEAFPRO-96". In 4 vol. / Ed. by N.I. Proydak. Russia, Rostov-on-Don, 1996. - 706 p. '■-)■'

114. Knuckles B.E. a. o. Incorporation and Evaluation of Sugar Cane Rolls in Wet Fra9tionation of Alfalfa-«Agr. Food. Chem.», 1970, №6.

115. Leaf Processing & Fractionation. Proc., of the Fourth Int. Conf. on Leaf Protein Research. Ed. by H.T. Os,trowski-Meissner. New Zealand - Australia! 1993. -I 3.19 p. i ' : . , ■ ■

116. Proceeding of the Thir.d Int. Conf. on Leaf Protein Research. Ed. by P. Fantozzi.-Italy, 1990.-552 p. '

117. Progress in Leaf Protein Research. Proc. of the Int. Conf. on Leaf Protein Research. Ed. by N. Singh. India, 1981. - 517 p. \

118. Resent Advances in Leaf Protein Research. Proc. of the 2nd Int. Conf. on Leaf Protein Research. Ed. by I. Tasaki. Japan, 1985. - 272 p.

119. Rotary Extrusion Devices. Nelson F.W., Bruhn H.D., Koegel R.G. et. al.■ Transactions of the ASAE, Vol. 23, № 6. Michigan, 1980.-p. 1596- 1599.

120. Singh N. Green Vegetation Fractionation Technology. Lebanon, 1996/ 238 p J

121. Telek L.I., Graham H.D., Leaf ¡Protein Concentrate. Westport,, Connecticut: AUI - Publishing Company Inc., 1983. - 843 p.

122. Terapuntuwat S., Tasaki I. Influence of cholesterol supplementation on protein and amino acid digestibility of alfalfa leaf protein concentrate in cockerels // J. Zootechn. Sc. 1987. 58, P.80 86.