автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование конструктивно-режимных параметров экструдера при переработке монокорма

На правах рукописи

Хасенов Уралбай Байзакович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭКСТРУДЕРА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ

МОНОКОРМА

Специальность 05.20.01 — Технологии и средства механизации сельского

хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технически наук

0ренбург-2006

Работа выполнена на кафедре "Машинно - тракторный парк" Костанайского государственного университета имени А. Байтурсынова

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Курманов Аяп Конлямжаевич

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Комарова Нина Константиновна

кандидат технических наук, доцент Зубкова Татьяна Михайловна.

Ведущая организация — Министерство сельского хозяйства

Оренбургской области

Защита состоится 29 сентября 2006 года в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д.220.051.02 при ФГОУ ВПО Оренбургском государственном аграрном университете по адресу: 460795, ГПС, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет.

Автореферат разослан 28 августа 2006.

Учёный секретарь „

диссертационного совета ' —Л* ' М. М. Константинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Устойчивое возрастание производства продуктов животноводства на основе повышения продуктивности и улучшения хозяйственных и наследственных качеств сельскохозяйственных животных требует сочетания средств внешнего воздействия, в первую очередь корм ления.с обстоятельной племенной работой при условии ведения животноводства на высоком техническом уровне.

Обеспечить выполнение этих и дальнейших задач по систематическому подъему животноводства можно только на основе использования научных достижений, научно-технического прогресса во всех звеньях технологии производства продуктов животноводства. Производство и подготовка кормов с изготовлением брикетов, гранул, разных видов консервированных кормов, создание корм осм есей, подбор м икроингредиентов до требуем ой ком гглексности при приготовлении м онокормов, улучшение доступности питательных веществ требует создания высокотехнологичного оборудования, способного заменить целый комплекс машин, необходимых для производства кормов, и позволяющих получить высокий эконом ический эффект.

Применение экструзионной техники отвечает вышеизложенным требованиям, оно обеспечивает эффективное механическое ифизико-хим ическое воздействие на сырьё, разрушает структуру материала.тем самым повышая питател ь ность и поедае м ость, обработка с вя з ана с вы соким и тем пе рату рам и до 200°С и давлением до 25 М Па.Однакоэффективность использования экструдеров ограничена высокой энергоемкостью процесса экструдирования возможностью утечки корм а через кольцевой зазор и между наружным диаметром шнека и внутренним диаметром корпуса экструдера.

Изучение влияния различных факторов на повышение эффективности представляет собой сложную, но весьма важную задачу, поскольку ее решение позволяет повысить эффективность процесса экструдирования и является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ Костанайского государственного университета имени А. Байтурсынова «Концепция развития кормоприготовительных машин с винтовым и рабочим и органами».

Цель исследования. Совершенствование технологического процесса приготовления монокорма при экструдировании.

Задачи исследования:

1. Провести анализ исследований прессования кормов и разработать перспективное направление в совершенствовании экструдера;

2. Теоретически и экспериментально исследовать конструктивно-режимные параметры предлагаемого экструдера;

3. Обосновать значимость фактора «угол защемления» корма и конструктивные показатели фильер;

4. Провести производственные испытания и определить экономическую эффективность экструдера;

Объект исследования.

Технологический процесс переработки монокорма в экструдере.

Предмет исследования.

Закономерности воздействия рабочих поверхностей экстру дера на корм и возникающее при этом напряженное состояние материала.

Научная новизна:

- определены закономерности изменения процессаэкструдирования при переработке монокорма;

- получены аналитические зависимости для обоснования конструктивно-режим пых параметров (частоты вращения шнека, влажности,угла скоса винтовой поверхности, отношения длины фильер к их диаметру);

- разработаны частная и общая методика проведения лабораторных и экспериментальных исследований;

- определена современная тенденция развития эффективнцх технологий переработки корма на основе применения экструдирования.

Практическая ценность.

Практическую ценность представляют конструктивно-режим ные параметры предлагаемого экструдера с обоснованными в работе винтовой поверхностью шнека и длиной фильер.

Реализация результатов исследований.

Экспериментальный образец устройства внедрен в хозяйстве «ОПХ Заречное» Костанайской области, Республики Казахстан.

Апробация.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета, Костанайского государственного университета, Рудненского индустриального института (г, Оренбург, Россия, 2004-2005 гг.), (г. Костанай, Республика Казахстан2004-2005 гг.), (г. Рудный, Республика Казахстан2005 г.).

На защиту выносятся:

- теоретические модели взаимодействия рабочих поверхностейэкструдера и обрабатываемого материала;

- методика проведения лабораторных и производственных испытаний оборудования и обработка опытных данных;

• - законом ерности взаим одействия значим ого фактора «угол защемления» с конструктивным и и ф из ико-м еханическим и парам етрам и экструдера, оптимизация соотношения длины и диаметра фильер;

- результаты производственных испытаний и оценка экономической эффективности предлагаемого экструдера.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано одиннадцать работ, получен предварительный патент на изобретение РК №16535, опубл. в бюл. №12 (45) 15.12.2005.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, включая список литературы из 119 наименований, 40 рисунков, 20 таблиц и приложения.

Содержание работы.

■ Во введении обоснованы актуальность темы исследования,сформированы цель работы, объект и предм ет исследований, научная новизна и практическая ценность работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Общее состояние вопроса» представлен анализ результатов существующих исследований, известных технологий и машин для корм оприготовления.

Анализ работ таких ученых, как А.И. Завражнов, Л.П. Карташов, И.Э. Груздев, Ю.П. Полищук, Т.М. Зубкова, Жушман А.И., В.Г. Короткое, ЕС. Макаров, В. А. Силин, В.П. Попов, В.Г. Карпов, ЕК.Коптелова и других авторов, позволили получить ценные материалы и рекомендации по совершенствованию, улучшению м ашин и их рабочего процесса при переработке корм ов в экструдере. Проведен анализ рабочих процессов одношнековых экструдеров и влияние факторов, таких как влажность, состав корма, температура, давление, исследованы различные конструкции м ашин.

В результате анализа априорной информации выявлена перспективная модель: одношнековый однозаходный экструдер, установлены его наиболее значим ые недостатки-высокая энергоемкость и утечка корма в зазоре «винт-корпус». Снижение энергоемкости возможно оптим изацией размеров фильер, утечка устраняется созданием гидравлического затвора.

Во второй главе «Теоретические исследования» проведены аналитические исследования технологического процесса одношнекового экструдера. Теоретической основой исследований процессов движения разных продуктов в рабочих органах перерабаты вающих и обрабаты вающих м ашин в общем случае являются основные законы механики деформируемых сред, общие уравнения которых выражаются тремя основным и законам и природы: сохранения массы, импульса и энергии.

Аналитическая постановка процесса выдавливания продукта в шнековых устройствах моделируется через геометрическую схем у процесса для условий простого сдвига. Исходя из допущений, выразим исходные условия, опираясь на законы гидромеханики.

— = 0; Ц=и= 0; (1)

81

где и и2— проекции скорости на оси координат;

ГХ1 проекции массовых сил на оси координат.

Из уравнения неразрывности имеем, что = о,а из сплошности: ^ = о.

дх дх2

Если нет движения вдоль оси г, то система уравнений движения будет выглядеть:

1 6Р д2и „ дР

где р- плотность материала, кг/м3;

г - кинематический коэффициент вязкости, м2/с;

Р

где ц — динамический коэффициент вязкости, Нс/м2, его определяют по действительным кривым течения материалов. При течении неньютоновских (аномально-вязких)жидкостей, вязкость переменная и пользуются понятием «эффективная вязкость» ц = т¡у ,где г—напряжение сдвига;у-скорость сдвига.

Так как из уравнения (2) видно, что давление зависит только от х, и и, = и(у), можно перейти от частных производных к полным:

= _1_ «ЛР ду~ р у «£с

(3)

Обозначим р.у

: /,, и — = р', проинтегрируем уравнение (3): dx

U =

Р'

•Г" +С, ■ v + Cj

(4)

Опираясь на исследования A.B. Горбатова и др. примем вместо ц поправочный коэффициент ^и^, (эффективная вязкость). Значение ^требуется уточнить экспериментально.

Граничные условия для нахождения постоянных интегрирования: Ul = 0 гу| =ии.

На основании проведенных решений получим закон распределения скоростей в плоском канале:

,, 1 dp , ,, ,, v

(/ = ---—y{y-h) + U0 ~

2^->1„1, dx Л

(5)

уп

По исследованиям ОсобоваВ.И. _ может принимать различные значения:

с!х

А) —=о - безградиентное течение (Куэтта), его причиной является Л

перемещение пластины, при этом распределение скоростей подчиняется линейному закону (рисунок 1):

= 0

Рисунок 1. Эпюра распределения скоростей при движении между двумя

параллельными поверхностями при — = о

dx

,, ,, у м и"

и = £/„-¿г- г„ = у-Ч^ - — = уг-ч^ -

А "" г "" ау ' "*■ Л Касательное напряжение т0 постоянно по толщине слоя. Расход определится:

| 0 = [У<1у=1-и„-И (7)

Б) ив = 0 - напорное течение в плоском канале с параболическим распределением скоростей:

////////

и

'исунок 2. Эпюра распределения скоростей при движении между двумя параллельным и поверхностям и при ца - о

и = -

1

С/,

^■'У'ЧтФ & /г

У(У-Ь) ' ¿х

(8) (9)

=4(1-1)2' - закон распределения скорости с максимальном скоростью на оси.

АЛ

аи 1 ¿р „ м

(10)

^1ри у=0 и при у=Ь касательное напряжение принимает максимальное значение: •

Н ¿Р

т„ = ±-

"2 ¿х

(П)

Т.е. при у = А/2 обращается в ноль

г = г„.(«■£-!)

(12)

Имеет место линейный закон распределения касательных напряжений по толщине слоя:

где

1

с!Р

\у(у-Ь)с1у = -

А'

2'/ ■ г},,, А-

^ -удельный расход жидкости, м3/Па-с Средняя скорость потока определится:

>1* с1Р. = 2/3-1/, .

ар

И

(13)

Из формулы (14) получим потери давления:

Р, - Р,

12 цо /г

24у_ Iг и-Н ИР 2

т.е. имеем много общего с формулой Вейсбаха - Дарси для круглых труб. Коэффициент гидравлического трения определится числом Рейнольдса: »•А. , _ 24 (15) |

1*е =

Ке

с1.х

Распределение скоростей определится уравнением (5)или в безразмерной форме:

^-И-.&.Уц-УиУ и„ 2р-ил (к И ¡1 /;

(16)

Графическиэтоизображается семейством кривых(рисунок3)с параметром:

Г' ___^__(17) |

2^/•(/„ ск

Т.е. при отрицательных значениях Р7 существует возвратные течения, объясняющиеся обратным перепадом давлений (положительного градиента).

Проведенный анализ не претендует на полноту и окончательность, не учиты вает некоторые свойства не ньютоновского поведения жидкости, однако он устанавливает роль градиента давления дР/Зх и его влияние на размерные характеристики. Переменный индекс течения внесет искажение в схему истечения, в процессе экструдирования материал меняет свое состояние от упругого на стадии загруз ки до близкого к Ньютоновской жидкости в ф ильере при давлении до 25 М Па. 1

/ ГУ 7////////

Рисунок 3. Эпюра распределения скоростей при движении между двумя

параллельными поверхностями при цо * 0; —

с!х

Наибольший интерес с практической точки зрения имеет исследование пограничного слоя в применении к работе экструдера для обоснования его работоспособности. Для этого воспользуемся общеизвестной зависим'остью:

У

где а - угол зашсмлсния, град;/;,, /?_,-углы трения материала о поверхность витка шнека и корпус.

1

Рисунок 4. Схема сечения зазора корпус-винт.

Защемление материала позволит устранить утечку корма, повысит коэффициент трения и повысит эффективность экструдирования, т.к. эффект торможения корпусом вращающегося корма увеличится. Для придания направленности силам, действующим при угле скоса выполним поверхность скоса ступенчато, это позволит получить суммарный вектор противотока г, величину и направление которого можно регулировать векторам и а и я,а также увеличит объем защемления. На рисунке 4 представлено сечение зазора между корпусом 1 и кромкой витка экструдера, прилегающего к корпусу.

Обоснование производительности и затрат мощности на привод экструдера опираются на исследования Груздева И.Э., Мирзоева Р.Г., Янкова В.И. для условий изотермического выдавливания при простом сдвиге.

К = В((т1-г<1У--т/(г]\\,-И2)(с!р/с1х))-{8ч-1/5та), (20)

где г] -коэффициент вязкости, Пас; V,, -линейная скорость, м/с;

V,, =«•/? (21)

где со -угловая скорость, 1/с;Я - радиус, м;И-высота зуба, м; Б-шаг витка, м; 1 - число заходов; т - индекс для псевдопластической жидкости; Я — поправочный коэффициент; В - реологические коэффициенты; ДР- перепад давления, Н/м2; Ь -длина вала, м; а -угол подъема витка, град; ¿р!ёх - градиент давления.

Третья глава «П рог рам м а и методика экспериментальных исследований». Программа состоит из частной и обшей методике. Частной методикой предусмотрено проведение проверки работы угла защемления материала. Исследования проводились на экспериментальной установке (рисунок 5). Для реализации эксперимента выбрали сим м етричный квази-Д оптимальный план Песочинского для трех факторов, варьируем ых на трех уровнях, в качестве исследуем ых факторов вы брали: у гол скоса гребня витка навстречу кормосмеси (XI); зазор между корпусом и поршнем (Х2); вязкость кормосмеси (ХЗ). Критерием отклика эксперимента,является усилие (Р). Для определения вязкости кормосмеси воспользовались формулой Стокса

= Р«~Р« .с!1ё\ Пас (22)

181' *

где: р -плотность шара, кг/м3: ра - плотность корм осмеси, кг/м3; скорость погружения шара. м/с;^-ускоренне свободного падения, м/с:; ¿/-диаметр шара, м ((1= 0.003575м).

Рисунок 5. Схема экспериментальной установки для проверки работы гидрозатвора: 1 - станина; 2 - поршень; 3 - корпус; 4 - редуктор; 5 -электродвигатель; 6 - ролик;7 - тензозвено; В - направляющая; 9 - шток; 10 -кормосмесь; 11 - аналого-цифровой преобразователь; 12 - компьютер.

Общая методика экспериментов представлена сравнительными и оптим изационны м и эксперим енгам и, для реализации эксперим ента выбрали план Бокса-Бенкина и симметричный квази Д - оптимальный план Песочинского. Эксперименты проводимые потрем факторам использовалисимметричныйквази Д - оптимальный план Песочинского, план Бокса-Бенкина использовали для реализации эксперим ента для четырех факторов.

Эксперименты проводили на изготовленной установке (рисунок 6). состоящей из корпуса экструдера 3, шнека 4, питателя 5, корпуса фильеры 2,

корм ос меси подавал и в читатель, масса захватывалась шнеком н продвигалась к корпусу фильеры, под действием создаваемого давления в корпусе экструдера материал выдавливаемого через выходные каналы матрицы наружу.Определение затрат мощности и производительности вели по известным методикам, используя серийную измерительную аппаратуру. Пробу фуражного зерна и экструдера проводили по ГОСТ 13496.0; ГОСТ 13586.3; ГОСТ 27668. По окончании эксперимента проводили контроль качества экстру дата.

В качестве факторов были приняты: частота вращения (ХД влажность кормосмеси (Х2), длина фильер (Х3), угол скоса гребня винтовой поверхности (Х4). Угол скоса гребня винтовой поверхности со скосом 5°, 15°, 25° изготовили для экструдера диаметр шнека 70 мм, иугол скоса гребня винтовой поверхности 10°, 20° изготовили для экструдера диаметр шнека 50 мм.

Для более полной оценки рабочего процесса экструдирования разработан ком пле кс ный оценочный показатель, который и был выбран в качестве кр1ггерия опт им изации.

У = — п- кг / кВт ■ ч •

N

где О - производительность экструдера, кг/ч; N - мощность,затрачиваемая на экструдирование, кВт.

п = П\ ■ Пг: %

где г! -качественный показатель; -крошимость;,/, -количество декстринов и крахмала.

В четвертой гляве «Обработка напал из экспериментальных исследований» представлены результаты экспериментов по частной методике иэм лирические зависим ости от влияния факторов (рисунок 7). В результате расчета получено уравнение регрессии имеющее следующий вид:

Р = 5,6 + 0,425л, - 2,875*, + 0,575*, + 1,23*; •

Проведенный эксперимент подтвердил работоспособность угла скоса гребня винтовой поверхности между внутренней стенкой цилиндра и торцом гребня винтовой поверхности, которое использовалось при изготовлении шнека экстру дера со скосом гребня винтовой поверхности, в направлении подачи корма.

В результате анализа и обработки результатов оптимизационного и сравнительного экспериментов получены адекватные модели рабочего процесса экструдирования кормосмеси.

Уравнение регрессии для сравнительных эксперим ентов без скоса гребня винтовой поверхности имеют следующий вид: )' = 8.61 + 2.95А', -0,776Л\ -0.888Л\ -0.830Л",: со скосом

)' = 10,56 + 2.394.У, + 0,352Л\ - 0.654Л", + 0,445Л\, + 1.095Л', .V, - 1.40Л'," - 3,31 ЗЛ\: - 1.189Л ; - 1.503Л'; • Р Н

100 80 60 40 20

7^ 77 79

0 1 О 3 П ^

-1 О +1

Рисунок 7. Эмпирическая зависимость усилия от: X, - угол скоса поршня, град; Х3 - зазор между корпусом установки и поршнем, мм; Х3 - вязкость кормосм еси. Па с. 10°, 20°, 30° - значения факторов.

у?

10 70 зо

В результате обработки данных сравнительных и оптимизационных эксперим ентов при пом ощи ком пьютерноп програм м ы «М А ЛАВ -6,5» М аК;ас1-2000 получили следующие оптимизационные данные. Без скоса гребня винтовой поверхности. Кт,„ = 3,166кг/кВтч- У^ = 12,394кг / кВт ■ ч ■ Со скосом гребня винтовой поверхности

= 4,005кг / кВт ч. >„,ч = 15,840кг / кВт ■ ч ■ Обработка результатов проведенных экспериментов подтвердила теоретические исследования, повышение эффективностиэкспериментального образца составило 22,8% по сравнению со стандартным шнеком экструдера. Эмпирическая зависимость сравнительных и оптимизационных вариантов показана на рисунке 8-12.

суи ■

кг/кВт

X1, об/м ин

30

45

60

Рисунок 8. Зависимость удельной производительности от частоты вращения шнека и угла скоса гребня винтовой поверхности шнека экструдера на удельную производительность.

___ Диаметр шнека 70 мм

_____ Диам етр шнека 50 м м На основании анализа рисунка 8 видно, что удельная производительность растет при увеличении частоты вращения шнека и угла скоса гребня винтовой поверхности по сравнению со стандартным шнеком без скоса винтовой поверхности в обоих вариантах.

суы

кг/кВт ч 35

25 _

15 5

ХЗ, мм

32 64 96

Рисунок 9. Зависимость удельной производительности от отношения длины

фильеры к сумме диаметров выходных каналов.

При анализе рисунка 9 видно, что с увеличением длины фильеры увеличивается и удельная производительность в исследуемых интервалах. Для шнека диам етр 70 м м длина ф ильеры составляет 96 м м находящиеся в точке +1 и для шнека экструдера диам етром 50 м м находится в точке +1 соответствующее 56 мм.

">4 ■ 17

X ,»/. 20 Х- .об/мин

Рисунок 10. Зависим ость удельной произ водительности от частоты вращения шнека экструдера (X,) и угла скоса гребня его винтовой поверхности (Х4).

Анализ зависимости, представленный на рисунке 10 показывает, что характер поверхности отклика фактора X, растет и достигает своего максимального значения в точке +1 (при 60 об/мин). Значение фактора Х4 достигает своего максимального значения в точке 0,083 соответствующего углу скоса гребня винтовой поверхности 10,83°.

Рисунок 11. Влияние частоты вращения шнека экструдера XI и отношения длины фильеры к сумме диаметров выходных каналов ХЗ.

Из рисунка 11 видно, что с увеличением частоты вращения шнека XI увеличивается и значения соответствующее бОоб/мин и находящееся в точке +1. Максимальное значение отношения длины фильеры к сумме диаметров выходных каналов соответствует 50,66 мм и пересекается в точке 0,334.

О/И

кг/кВт ч

15 ■ ' 00

10 ^^^ 52,5

5 -- — ■"' 37,5 45

| X« .шад 0 30 XI .аб/мин

Рисунок 12. Изменение удельной производительности от частоты вращения шнека экструдера Х| и влажности кормосмеси X,.

¡Характер поведения поверхности отклика показывает, что удельная производительность достигает максимума при частоте вращения 60 об/мин в точке +1. Наибольшее значение фактора X, находится в точке +0,166, что соответствует значению 28,66%влажности кормосмеси.

^Анализ эмпирических завис им остей установил корреляцию теоретических и экспериментальных значений.

В пятой главе «Производственные испытания и оценка экономической эффективности работы экструдера». Проведен расчет экономической эффективности предложенного экструдера, в сравнении с серийной машиной. Производственная проверка осуществлялась на пресс-экструдере маркиКМЗ-2У на базе ОПХ «Заречное» Костанайской области Республики Казахстан. При испытании проверяли производительность экструдера и качественные показатели экстру дата.

:Экономическая эффективность предполагаемого модернизированного экструдера по ценам 2005 года, составила 118 рублей на тонну экструдированной кормосмеси.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Экструдирование — энергоемкий процесс. Влияние множественных факторов на качество экструдатов представляет собой сложную, но весьма важную практическую задачу, поскольку ее решение указывает пути управления протекающим процессом. Это может быть достигнуто путем совершенствования конструктивно-режимных параметров экструдера, поэтому повышение эффективности является актуальной задачей.

2. На основании анализа исследований по корм оприготовлению установлено, что монокорм является наиболее эффективным для скармливания животных. Концентрированные корма составляют основу монокорма, но из-за низкой переваримости они нуждаются в глубокой переработке, позволяющей деструктировать зерна крахмала и его полисахаридных молекул в более доступные формы усвоения.

3. Классификация и анализ кормоприготовительных машин выявил перспективное направление,в результате чегобылиустановлены преимущества

одношнекового экструдера с однозаходным винтом. Выявлены ; пути совершенствования его конструкции, поз воляющие повысить произ водительность за счет оптимизации соотношения длины и диаметра фильер, снизить обратный поток корм а в кольцевом зазоре, благодаря прим енению шнека со скосом гребня ступенчато в направлении движения корма. j

4. На основе теоретических и экспериментальных исследований процесса экструдирования были установлены оптимальные конструктивно-режимные параметры предложенного экструдера: частота вращения шнека экструдера при диаметре 50-70 мм —60 об/мин, угол скоса гребня винтовой поверхности 25° при диаметре шнека 70 мм , и 11,8° при диаметре шнека 50 мм, соотношение длины фильер к их диаметру для экструдера придиам етре шнека 70 мм равно 1,75-3, и для экструдера при диаметре шнека 50 мм 1-1,5, влажность кормосмеси для экструдеров придиам етре шнека 50-70 мм варьировалась в интервале 26,6-32%.

5. Основным и показателями, характеризующим и процесс экструдирования, являются конструктивно-режимные параметры: частота вращения шнека, влажность, угол скоса (выполнен ступенчато), соотношение длины ф ильер к их диаметру. Оптимизация этих параметров повышает общую эффективность процесса экструдирования для экструдера при диам етре шнека 70 м м на 23,37 %и для экструдера при диаметре шнека 50 мм на 22,8 %. В результате количество декстринов повысилось с 4,9 % до 6,38 %, что привело к повышению переваримости кормов на 30,2%. . j

6. Частным и исследованиямиустановлена возможность защемления вязко-пластического материала. Так как основу монокорма составляют концентрированные корм а, на стадии загруз ки им еют жесткую структуру^ но при достижении предельных касательных напряжений разрушаются и ведут^себя в канале ф ильеры как жидкость. Вязкость материала варьировалась в интервале 0,10,5 Па-с и определялась методом Стокса. Угол скоса варьировался в интервале от 10° до 30°. Получено уравнение регрессии, результаты которого подтвердили значимость исследуемых факторов и послужили основанием для дальнейших экспериментальных исследований. j

7. Производственная проверка результатов исследований подтвердила экономический эффект от внедрения модернизированного экструдера, который составляет 118 рублей на тонну экструдируемого корма, окупаемость от применения оборудования в серийной технологической линии составляет 1,6

, года. ; '

По теме диссертации опубликованы следующие работы: ; j

1.Курманов А.К., Гавршюв Н.В., Хасенов У.Б., Смолякова В.П. Экспериментальные исследования отдельных конструктивных параметров экструдера. Вестник науки КГУ, №2, 2004 - с. 51-53. ' ■.. ; j

2.Курманов А.К., Хасенов У.Б. Исследования взаимодействия кбрма и винтовой поверхности экструдера. Из вестия. ОГАУ, №4, Оренбург 2004 - с. 126128. |

3. Хасенов У.Б., Курманов А.К., Гаврилов Н.В. Анализ использования монокорма при кормлении животных. Материалы научно-практической конференции КГУ, Костанай2005-с. 252-254. j

4. Курм анов Л. К., Мустаф ин К. А., У мербсков Н.С., Павлова Л. А., Хасенов У.Б., Айтбаев М.М... К анализу определения качества приготовления кормов. Материалы научно-практической конференции К ГУ, Костанай 2005-с. 254-258.

5. Гаврилов Н.В., Курманов А.К., Хасенов У.Б. Технико-экономические показатели работы экстру дера при переработке кормосмеси. Материалы научно-практической конференции ОГАУ, Оренбург, 2005 - с. 216-224.

6. Хасенов У.Б., Курманов А.К., Мустафин К.А. Совершенствование конструктивно-режимный параметров экструдера. Сборник докладов региональной НПК. Рудный (Рудне некий индустриальный институт), 2005. с. 345349.

7. Гаврилов Н.В., Курманов А.К., Хасенов У.Б., Гаврнлова М.Н.,Жантугулов Т.Ж. Анализ исследований работы экструдеров. Сборник докладов региональной НПК. Рудный (Рудненский индустриальный институт), 2005. с. 42М23.

8. Гаврилов Н.В., Курманов А.К., Хасенов У.Б., Гаврнлова М.Н. Теоретические исследования процесса экструдирования кормосмеси. Сборник докладов международной научно-технической конференции ОГАУ, Оренбург, 2006-с. 74-79.

9. Гаврилов Н.В., Курманов А.К., Хасенов У.Б., Гаврилова М.Н. Анализ теоретических исследований по экструзионной обработке материалов. Сборник докладов международной научно-технической конференции ОГАУ, Оренбург, 2006-е. 79-83.

10. Курманов А.К., Гаврилов Н.В., Хасенов У.Б. Результаты экспериментальных исследований экстру дера. Сборник докладов международной научно-технической конференции ОГАУ, Оренбург, 2006 - с. 93-99.

11. Курманов А.К., Хасенов У.Б. Предварительный патент № 16535 на изобретение. Устройство для экструдирования корма. Опубл. в бюл. №12 (45) 15.12.2005.

Печ. Листов 1. Тираж 100 экз. Заказ №27 Формат 60X90/16 Издат. КГУ им. А.Байтурсынова, 458000, г.Костанай, ул. Абая 28.

Введение.

Общее состояние вопроса.

1.1. Анализ состояния кормоприготовления на животноводческих фермах и комплексах.

1.2. Преимущества экструдированных кормов.

1.3. Место экструдера в технологических линиях.

1.4. Моделирование реологических свойств растительных материалов.

1.5. Анализ и классификация устройств для приготовления кормов.

Вывод по обзору.

2. Теоретические исследования.

2.1. Анализ установившегося ламинарного течения между параллельными плоскостями вязкой жидкости.

2.2. Исследование потока в пограничном слое.

2.3. Анализ истечения вязко-пластической жидкости из фильер.

2.4. Определение производительности и затрат энергии при экстру дировании кормосмеси.

Выводы.

3. Программа и методика экспериментальных исследований.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Частная методика экспериментальных исследований.

3.3. Определение вязкости кормосмеси.

3.4. Методика определения качества экструдата.

3.4.1. Определение токсичности корма на кроликах (основной метод).

3.4.2. Метод определения содержание крахмала.

3.4.3. Определение декстринов в корме.

3.4.4. Определение крошимости гранул.

3.4.5. Определение влажности корма.

3.5. Общая методика экспериментальных исследований.

3.5.1. Описание экспериментальной установки.

3.5.2. Методика проведения сравнительных экспериментов.

4. Обработка и анализ экспериментальных исследований.

4.1. Результаты исследований по частной методике.

4.2. Результаты сравнительных экспериментов.

4.3. Результаты оптимизационных экспериментов.

4.4. Результаты исследований сравнительных и оптимизационных экспериментов.

4.5. Результаты сопоставления теоретических и экспериментальных исследований.

4.6. Результаты определения качества экструдата.

5. Производственные испытания и оценка экономической эффективности работы экструдера.

5.1. Производственная проверка.

5.2. Экономическая эффективность исследуемого экструдера.

Выводы.

Положительные тенденции в развитии животноводства происходят в результате интенсификации отрасли: увеличение производства кормов, более рационального их использования. В связи с сезонностью сельскохозяйственных работ возникает необходимость внедрения интенсивных технологий производства животноводческой продукции.

Выбор технологического режима, как правило базируется на проведении комплексных исследований, позволяющих выявить характер изменения структуры и свойств как отдельных компонентов сырья так и кормовой ценности обрабатываемого материала.

За последние годы наука о кормлении животных накопила большое количество экспериментальных данных о влиянии различных питательных веществ, а также незаменимых аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, антибиотиков, гормонов, ферментов и других факторов на обмен веществ, эффективность использования корма и образование продукции. Эти данные служат для дальнейшего совершенствования теории и практики кормления сельскохозяйственных животных. Они обеспечивают реализацию генетического потенциала продуктивности животных. Чем выше уровень кормления, тем выше продуктивность животных и ниже затраты корма на единицу продукции [1,2,3, 4].

При традиционном кормлении животных большая часть кормов производится непосредственно в хозяйствах. Использование кормов в необработанном виде имеет низкую перевариваемость, известно, что животные превращают в продукцию лишь 20-25% энергии корма. Задача приготовления кормов - снизить эти потери путем усваиваемости кормов [2].

Эту задачу можно решить, подвергнув корм комплексной переработке в одной машине, проводить их быстро и непрерывно (составлять композиции из нескольких компонентов, перемешивать, сжимать, нагревать, варить, стерилизовать, практически одновременно, что в конечном счете, отражается на себестоимости производства продукции).

Анализируя существующие виды переработки кормов можно отметить, что отвечает выше перечисленным требованиям метод экструдирования кормов. При температуре до 200°С и давлении до 25 МПа снижается микробиологическая обсемененность гнилостными бактериями и другими негативными явлениями. При обработке зернофуража и других продуктов протекают эффективные непрерывные процессы, влаготермической, механической и химической деформации его компонентов.

Экструдеры по производству кормов на основе зерновых культур предназначены как для варочной технологии, при температуре переработки выше 100°С, так и для получения продуктов теплой (70.90°С) и холодной (до 40°С) экструзии [3, 6, 7, 8, 9].

Экструзионная обработка крахмалосодержащих материалов повышает их усвоение, улучшая вкусовые качества. Под воздействием механических усилий, тепла и влаги крахмал и крахмалосодержащее сырье превращается в гомогенную массу, по консистенции сходную с макаронным тестом, но имеющую в отличие от него термодинамически неустойчивую структуру и высокую степень клейстеризации зерен.

При выпресовывании клейстеризованной массы с определенной скоростью шнеком экструдера и для изменения зерен крахмала в результате действия напряжений сдвига перед матрицей создается необходимое давление продукта. Оно действует в двух противоположных направлениях: в сторону матрицы и реактивно - в сторону приемной зоны происходит как по межвитковому пространству шнека (возвратный поток), так и через кольцевой зазор между наружным диаметром шнека и внутренним диаметром цилиндра (утечка).

Влияние этих факторов на качество экструдата представляет собой сложную, но весьма важную практическую задачу, поскольку ее решение указывает пути управления протекающим процессом. Поэтому повышение производительности экструзионной техники и уменьшение энергоемкости являются актуальной задачей [4, 10, 11, 12, 13].

В результате анализа конструкций одношнековых экструдеров нами была предложена конструкция, с возможностью повышения эффективности за счет создания гидравлического затвора путем скоса торца винта под углом а в направлении выхода материала, ступенчато. На основании законов гидравлики известно, что при истечении ньютоновской жидкости через насадок отношение длины насадка к диаметру отверстий должно быть 3-4, что повышает расход жидкости в 1,32 раза. Экспериментально установлено это соотношение при экструдировании 2,34 при выходе переработанного монорациона из фильеры в состав которого входила солома зерновых культур повышает эффективность в 1,2 раза [5].

Целью исследования является: совершенствование технологического процесса приготовления монокорма при экструдировании.

Объект исследования: технологический процесс переработки монокорма в экструдере.

Научная новизна:

- определены закономерности изменения процесса экструдирования при переработке монокорма;

- получены аналитические зависимости для обоснования конструктивно-режимных параметров (частота вращения шнека, влажности, угла скоса винтовой поверхности, отношения длины фильер к их диаметру);

- разработаны частная и общая методика для проведения лабораторной и экспериментальной части;

- определена современная тенденция развития эффективных технологий переработки корма, на основе применения экструдирования.

Практическая ценность:

- практическую ценность представляет конструктивно-режимные параметры предлагаемого экструдера с обоснованными в работе винтовой поверхностью шнека и длиной фильер.

Результаты исследований внедрены в хозяйстве «ОПХ Заречное» Костанайской области Республики Казахстан.

Апробация. Общие положения диссертационной работы неоднократно докладывались и были одобрены на научных конференциях, в том числе и международной, в Оренбургском государственном аграрном университете (г. Оренбург, Российская Федерация,2004-2005 год), на ежегодных научных конференциях, в том числе посвященной пятидесятилетию освоения целинных и залежных земель, Рудненском индустриальном институте г. Рудном Костанайской области, посвященной 10-летию Конституции Республики Казахстан в 2005 году.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одиннадцать работ, получен предварительный патент на изобретение РК №16535, опубл. в бюл. №12 (45) 15.12.2005.

Данная работа выполнена в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ «Совершенствование машин для кормоприготовления, основанных на взаимодействии кормов винтовой поверхностью машин»,утвержденных советом КГУ 9 апреля 2004 протокол №1.

На защиту выносятся:

- теоретические модели взаимодействия рабочих поверхностей экструдера и обрабатываемого материала;

- методика проведения лабораторных и производственных испытаний, обработка опытных данных;

- закономерности взаимодействия значимого фактора «угол защемления» с конструктивными и физико-механическими параметрами экструдера, оптимизация соотношения длины и диаметра фильер;

- результаты производственных испытаний и оценка экономической эффективности предлагаемого экструдера.

Выводы.

1. Экструдирование - энергоемкий процесс. Влияние множественных факторов на качество экструдатов представляет собой сложную, но весьма важную практическую задачу, поскольку ее решение указывает пути управления протекающим процессом. Это может быть достигнуто путем совершенствования конструктивно-режимных параметров экструдера, поэтому повышение эффективности является актуальной задачей.

2. На основании анализа исследований по кормоприготовлению установлено, что монокорм является наиболее эффективным для скармливания животных. Концентрированные корма составляют основу монокорма, но из-за низкой переваримости они нуждаются в глубокой переработке, позволяющей деструктировать зерна крахмала и его полисахаридных молекул в более доступные формы усвоения.

3. Классификация и анализ кормоприготовительных машин выявил перспективное направление, в результате чего были установлены преимущества одношнекового экструдера с однозаходным винтом. Выявлены пути совершенствования его конструкции, позволяющие повысить производительность за счет оптимизации соотношения длины и диаметра фильер, снизить обратный поток корма в кольцевом зазоре, благодаря применению шнека со скосом гребня ступенчато в направлении движения корма.

4. На основе теоретических и экспериментальных исследований процесса экструдирования были установлены оптимальные конструктивно-режимные параметры предложенного экструдера: частота вращения шнека экструдера при диаметре 50-70 мм - 60 об/мин, угол скоса гребня винтовой поверхности 25° при диаметре шнека 70 мм , и 11,8° при диаметре шнека 50 мм, соотношение длины фильер к их диаметру для экструдера при диаметре шнека 70 мм равно 1,75 - 3, и для экструдера при диаметре шнека 50 мм 1-1,5, влажность кормосмеси для экструдеров при диаметре шнека 50-70 мм варьировалась в интервале 26,6-32%.

5. Основными показателями, характеризующими процесс экструдирования, являются конструктивно-режимные параметры: частота вращения шнека, влажность, угол скоса (выполнен ступенчато), соотношение длины фильер к их диаметру. Оптимизация этих параметров повышает общую эффективность процесса экструдирования для экструдера при диаметре шнека 70 мм на 23,37 % и для экструдера при диаметре шнека 50 мм на 22,8 %. В результате количество декстринов повысилось с 4,9 % до 6,38 %, что привело к повышению переваримости кормов.

6. Частными исследованиями установлена возможность защемления вязко-пластического материала. Так как основу монокорма составляют концентрированные корма, на стадии загрузки имеют жесткую структуру, но при достижении предельных касательных напряжений разрушаются и ведут себя в канале фильеры как жидкость. Вязкость материала варьировалась в интервале 0,1-0,5 Па-с и определялась методом Стокса. Угол скоса варьировался в интервале от 10° до 30°. Получено уравнение регрессии, результаты которого подтвердили значимость исследуемых факторов и послужили основанием для дальнейших экспериментальных исследований.

7. Производственная проверка результатов исследований подтвердила экономический эффект от внедрения модернизированного экструдера, который составляет 118 рублей на тонну экструдируемого корма, окупаемость от применения оборудования в серийной технологической линии составляет 1,6 года.

1. Г.М. Кукта. Технология переработки и приготовления кормов. М. Колос. 1978 - с.286-240.

2. Кормление сельскохозяйственных животных. Справочник. 2-е издание переработанное и дополненное. Под редакцией А.П. Калашникова. М. Росагропромиздат. 1988 с. 366.

3. В.Ю. Полищук, В.Г. Короткое, Т.М. Зубкова. Проектирование экструдеров для отраслей АПК. Екатеринбург. 2003 -с.201.

4. А.И. Жушман, В.Г. Карпов, Е.К. Коптелова. Новое в технике и технологии производства пищевых продуктов экструзионным методом. М. 1991 -с.56.

5. Н.В. Гаврилов. Обоснование конструктивно-режимных параметров экструдера при переработке кормосмесей. Автореферат диссертации к.т.н. Оренбург. 2005 с. 14.

6. JI.A. Трисвятский, Б.В. Лесик, В.Н. Кудрина. Хранение и технология с/х продуктов. М. ВО «Агропромиздат». 1993 с.З.

7. Миочинский П.Н., Кожарова А.С. Производство комбикормов. М. Колос. 1981-с.З.

8. Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления хранения кормов. М. Агропромиздат. 1990 с. 164-190.

9. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. М. Агропромиздат. 1985 с. 27-336.

10. В.Г. Нагорный, Е.Ш. Шекенов, Ж.С. Аткешев. Корма в брикетах и гранулах. Кайнар. 1988 с. 144.

11. В.А. Вернигор, А.И. Ашанин, А.О. Бортыкаев. Производство кормов высокого качества. Алма-Ата. 1989 с. 55-57.

12. Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства и кормоприготовления. М. Агропромиздат. 1990-с. 196.

13. Резник Е.И., Добрянцов Н.К. Переработка грубых кормов. Сельский механизатор. 1983 №2 с. 20-22.

14. Курманов А.К., Курманов А.А., Гаврилов Н.В. Обоснование производительности измельчения с бункерным питателем. Вестник науки КГУ №2.2003-с. 47.

15. Савин Д.К. и другие. Механизация кормоприготовления. Алма-Ата. 1970 -с. 5-19.

16. Шаршунов В.А. Механизация кормоприготовления. МЭСХ №9. 1999 с. 12.

17. Кулаковский И.В. и другие. Машины и оборудование для приготовления кормов. М. Россельхозиздат. 1987. ч.1 с.2-285.

18. Боярский Л.Г. Производство и использования полнорационных кормовых смесей. М. Колос. 1976 с.27.

19. Острецов В.Н. Обоснование, разработка и исследование технологии брикетирования методом запекания. Автореферат диссертации к.т.н. JI. 1980 -с.18.

20. Резник Е.И. Перспективы технологии и установки для обработки соломы щелочью за рубежом. Тракторы и сельхозмашины. 1980 №8 с.36-38.

21. Богданов Г.Н., Бугаев А.Г., Шевченко Н.Г. Повышение питательности соломы используемой в составе соломенно-зерновых полнорационных смесей. Научно-технический бюллетень НИИ животноводства лесостепи и полесья УССР. 1975 выпуск №3 с. 16-19.

22. Шевченко Н.К. Использование соломенно-зерновых смесей при откорме крупного рогатого скота. Животноводство. 1975 №1 с.45-47.

23. Пакулев Б.Н. О технологии кормоприготовления за рубежом. Овцеводство. 1975 №10-с.37-40.

24. Кормщиков П.А. Поточная технология кальценированной соломы. Сельское хозяйство России. 1975 №11 -с.21-30.

25. Кормщиков П.А. Кальценирование соломы. М. Россельхозиздат. 1974 -с.134.

26. Елпатьевский Д.В. Химическая обработка и консервирования грубых кормов. Саратов. 1968 с.88-102.

27. Шестерня В.Е. Электротехнологические методы обработки соломы. Сборник научных трудов. БелСХА. Горки. 1983 выпуск 100 с.23-27.

28. Материалы экспозиции фирмы «ДЕ СМИТКЕ» (Дания) на международной выставке. Сельхозтехника 78. М. 1978 -с.25.

29. Личко Н.М. Стандартизация и сертификация продукции растениеводства. .М. Юрайт. 2004 с.144-146.

30. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. М. Колос. 1975 -с.130.

31. Кретович В.А. Основы биохимии растений. М. Высшая школа. 1978 -с.214.

32. Степанов Б.Н. Химия и биохимия углеводов /полисахариды/. М. Высшая школа. 1978-С.212.

33. Иванов Ю.А. Эффективность морфологической структуры целлюлозного волокна на перевваримость целлюлозы микрофлорой рубца. Труды Уральского СХИ. 1966. выпуск 3. с.73-85.

34. Алимов Т.К., Максаков В.Я. Гранулирование рациона с высоким содержанием грубого корма / сельское хозяйство за рубежом. 1979 №5 -с.107-112.

35. Джамбуршин А.Ш., Алшимбаев М.Р. Прогрессивные методы уборки соломы и половы. Алма-Ата. «Кайнар». 1984 -с. 10-11.

36. Особов В.И., Коротчиков П.Х. Современные методы переработки соломы на корм скоту. Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Обзорная информация. ВНИИКОМЖ. М. 1980 выпуск 1 с.9-25.

37. Алимов Т.К., Шекалева Н.А. Современные термо- баро и химические способы обработки соломы. Сельское хозяйство за рубежом. 1976 №3 -с.33-35.

38. Носов М.С. Механизация работа животноводческих фермах. М. ВО Агропромиздат. 1987-с.68.

39. Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов. М. Агропромиздат. 1987-с.ЗОЗ.

40. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л. Колос. 1978-С.560.

41. Завражнов А.И. Технологическое проектирование ферм и комплексов. Алма-Ата. Кайнар. 1982 -с.280.

42. Щеглов В.В. Качество кормов и эффективность их использования. Кормопроизводство. 1981 №4-с. 18-20.

43. Кондратенко Ф.М. Кормосмеси для скота. Животноводство. 1984 №12 -с.35-36.

44. Салтанова Р.Д., Салтанов Г.И., Захаров К.А. О кормлении высокопродуктивных коров. Животноводство. 1984 №3 -с.37-38.

45. Палфий Ф.Ю., Вудмаска В.Ю. пути повышения использования питательных веществ кормов животных. Животноводство. 1986 №3 -с.50-53.

46. Козлов А.С., Зотов И.Д. и др. Кормосмеси для коров. Животноводство. 1987 №10-с. 33-34.

47. Кавардаков В.Я. Приготовление и использование полнорационных кормосмесей. Кормопроизводство. 1981 №1 -с. 15-16.

48. Frienrich W., Robom K.F. Verfahrenstechriken zum Aufschlluss von stroh mit Natronlauqe-Erfahrunqen bei der Herstellunq voh Komplettfutter fur Wiederkauer. Kraftfutter, 1983. Jq 66. H. li, S. 426-432.

49. Вильгельм Я.Я. Оптимизация поточных технологических линий приготовления формованных кормосмесей для ферм крупного рогатого скота. Автореферат диссертации к.т.н. Целиноград. 1982 -с. 16.

50. Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Все в дело. Главный зоотехник №2 2005 -с.20-22.

51. Мухин В.А., Рыбалко А.Г. Основные направления ресурсосбережения в кормопроизводстве. МЭСХ №9 2005 с.19-20.

52. Росляков Ю. Технология переработки отходов комбикорма №6 2005 -с.37-38.

53. Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Корма из побочных продуктов. Техника и оборудование для села. №2 2004 с.14-16.

54. Трунова JL, Бойко Л., Зоткин В., Петров Н., Никонов А. Получение полножирной сои на современных экструдерах. Комбикорма №8 2002 -с.31-32.

55. Гаганов А.П., Григорьев Н.Г. Использование зерна кормовых бобов, рапса и ячменя в составе экструдированных смесей в рационах коров. Зоотехния №1.2005 с. 18-20.

56. Соколова О.Я., Стряпков А.В., Антимонов С.В., Соловых С.Ю. Влияние способов экструзионной подготовки отрубей и кормосмесей на содержание в них подвижных форм тяжелых металлов. Вестник ОГУ. №6. 2005 с.149-153.

57. Инструкция по эксплуатации «Альтаир». Челябинск. 2001 с.19.

58. Егоров Б., Гончаренко В., Хоренжий Н. Экструдирование комбикормов с измельченной люцерной. Комбикорма №8,2004 с.37-38.

59. Долгов И.А., Васильев Г.К. Математические методы в земледельческой механике. М. Машиностроение. 1967 с.203.

60. Долгов И.А. Исследования процесса сжатия сено-соломистых материалов с целью разработки методики технологических иэнергетических прочностных расчетов рабочих органов машин. Автореферат дисс. к.т.н. М. 1969 с.23.

61. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. М. Мир. 1964 с.31.

62. Рейнер М. Десять лекций по теоретической реологии. Алма-Ата. Гостехиздат. 1959 -с.90.

63. Особов В.И. Теоретические основы уплотнения волокнистых растительных материалов. Труды ВИСХОМ выпуск 55. М. 1967 с.221-225.

64. Ноздрев В.Ф. Курс термодинамики. М. Просвещение. 1967 с.114.

65. Макаров Е.С. Реологическая модель процесса экструдирования корма. Научные труды ВИЭСХ том 66. М. 1986 с.118-123.

66. Зафрен С.Я. Как повысить питательную ценность соломы. М. Колос. 1983 -с.101.

67. Широв Ю.П. Разработка и обоснование технологического процесса экструдирования ощелоченной соломы. Автореферат диссертации к.т.н. Челябинск. 1991 -с.2.

68. Экструдеры для пищевой промышленности. Проспект Фирма «МАР1МР1ANTI» (Италия). 1990 -с.4.

69. Двухшнековая обработка. Проспект. Фирма «CLEXTRAL» (Франция). 1989-сЛЗ.

70. Двухшнековые экструдеры. Проспект. Фирма «WERNER @ PFLEIDERER» ФРГ. 1989 с.6.

71. Экструдеры. Проспект. Фирма «Buhier MI AG». США. 1990 -с.7.

72. Погорелый П.В., Грей В.К. Применение методов системного анализа при испытании сельскохозяйственной техники. М. ЦНИИТЭМ. 1976 -с.79.

73. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов. М. Машиностроение. 1973 -с. 640.

74. Волчкевич Л.И. Надежность автоматических линий. М. Машиностроение. 1969-С.309.

75. Эксплуатация технологического оборудования животноводческих ферм и комплексов. Рощин П.М., Агеев Л.Е., Андреев П.В. и др. Под ред. Мельникова С.В. М. Колос. 1980 -с.287.

76. Славин P.M. Научные основы автоматизации производства в животноводстве. М. Колос. 1974 -с. 464.

77. Славин P.M. Комплексная механизация и автоматизация промышленного птицеводства. М. Колос. 1978 -с. 320.

78. Сыроватка В.И. научно-технические основы и методы технологического расчета производственных линий приготовления комбикормов в колхозах и совхозах. Автореферат диссертации д.т.н. М. 1976 -с. 27.

79. Мельников С.В. Материальные и энергетические потоки в линиях брикетирования кормов. Сборник научных трудов. Ленинградский СХИ. 1981. т.417. Совершенствование технологии и средств механизации для приготовления кормов, -с.3-9.

80. Кукта Г.М. Элементы методики определения типоразмеров оборудования кормоцехов. Сборник научных трудов. Киев. 1976 выпуск35. Механизация и электрификация сельского хозяйства. с.11-14.

81. Земсков В.И. Оценка эффективности оборудования кормоприготовительных цехов. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1980 №12. с.20-21.

82. Земсков В.И. Надежность комплекта машин и оборудования кормоприготовительных цехов животноводческих ферм и комплексов. Барнаул. 1978-с. 79.

83. Гаганов А.П., Григорьев Н.Г. Использование экструдированных кормов концентратных смесей (ккс) из кормовых бобов, рапса и ячменя в рационах молочного скота. Ветеринарный консультант №21 2005 с.21-23.

84. Груздев И.А., Мирзоев Р.Г., Янков В.И. Теория шнековых устройств. Издательство Ленинградского Университета. Л. 1978 —с.З 1.

85. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М. Машиностроение. 1978 -с.463.

86. Горбатов А.В. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов. Справочник. М. Легкая и пищевая промышленность. 1982 -с.296.

87. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М. Машиностроение. 1980. София. Техника-С.237.

88. Кучинская З.М. и др. Оборудование для сушки, гранулирования и брикетирования кормов. М. Агропромиздат. 1988 -с.208.

89. Жушман А.И. и др. Изменение свойств и структуры кукурузных крахмалов и муки при экструзионной обработке. М. Сахарная промышленность. 1985 №3 -с.39-42.

90. Особов В.И. Технологические основы расчета рабочих органов машин для уплотнения сено-соломистых материалов. Автореферат диссертации доктора т.н. Ленинград. Пушкин. 1971 -с.44.

91. Колотушкина А.П. Ценообразование и технический прогресс в с/х машиностроении. М. Машиностроение. 1976-с. 165.

92. Информация о ценах на товары и услуги. Челябинск. 2002 -с.216.

93. Информация о ценах на материалы. Челябинск. 2002 -с.65.

94. Ладан П.Е., Густук М.И. Полнорационный корм в гранулах. М. Колос. 1974-с. 160.

95. Карташов Л.П., Полищук В.Ю., Зубкова Т.М. Уточнения математической модели экструдирования корма в одношнековых прессующих механизмах. Техника в с/х. 1996 №2 -с. 19.

96. Толоконников Л.А. Механика деформируемого твердого тела. М. Высшая школа. 1979 —с.51-55.

97. Вяллов С.С. Реологические основы механики грунтов. М. Высшая школа. 1978 -с. 116.

98. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М. 1998. ГОСТ 23728-23730-88.

99. Сундеев А.А. Процесс измельчения фуражного зерна и его развития. Сборник научных трудов. Воронежский СХИ. 1984. Механизация подготовки кормов в животноводстве, -с.5-20.

100. Боярский Л.Г., Джарданов В.Д. Производство и использование кормов в промышленном животноводстве. М. Россельхозиздат. 1980 -с. 158.

101. Кормоприготовительные цехи на фермах. Алма-Ата. Кайнар. 1975 -с. 144.

102. Мотовалов К.Я. и др. Экспертиза кормов и кормовых добавок. Пособие. Новосибирск. Сибунивериздат. 2004 -с.240.

103. Бротерский Ф.Д., Пелевин А.Д. Оценка качества сырья и комбикормов. М. Колос. 1983 —с.319.

104. Комбикорма. Справочник по качеству сырья и готовой продукции. Алма-Ата. Кайнар. 1983 -с.7.

105. Чернеев Н.П. производство комбикормов. М. ВО Агропромиздат. 1989 -с.9.

106. Агробиологические основы производства, хранения и переработки продукции растениеводства. Под редакцией д.с/х.н., профессора Филатова В.И. М. Колос. 2003 с.718.

107. Карташов Л.П., Зубкова Т.М. От оценки качества экструдирования. Техника в сельском хозяйстве. 2002 -с. 19.

108. Применение комплексной системы оценки кормов в растениеводстве. Перевод с немецкого Г.Н. Мирошниченко. Под ред. И с предисл. Попова В.В. М. Колос. 1982 с.271.

109. Богданов Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных. М. Колос. 1981 -с.432.

110. Дмитроченко А.П., Пшеничный П. Д. Кормление сельскохозяйственных животных. Л. Колос. 1975 -с.480.

111. Жушман А.И., Карпов В.Г.,Иващенко П.А. Изменение свойств и структура кукурузных крахмалов и муки при экструзионной обработке. М. Сахарная промышленность. 1985 №3 -с.39-42.

112. Симарев Ю.А. Обеспечить высокую эффективность кормоцехов. Техника в с/х. 1984 №2 -с.23-25.

113. Аое S., Nakaoka М. Ido К., Tamai J., Ohta F., Ayno J., Availcebiliti of dietary fiber in extrudet wheat bran and apparent digestibility in rants of coexisting mitrens. Sereal chem. 1989 №4 p.252-255.

114. Спевак В.Я., Коновалов Б.В. Классификация и анализ питающих устройств кормоизмельчающих машин. СИМСХ. Саратов. Выпуск 64. 1976 -с.33-40.

115. Айталиев Е.С. Совершенствование технологии и средств механизации приготовления кормов. Ленинград. Колос. 1982 -с.47.

116. Девяткин А.И. Выращивание и откорм крупного рогатого скота на комплексах. М. Росслеьхозиздат. 1978- с. 184.

117. Зерно. Методы анализа. М. ИПК. Издательство Стандартов. 2004 -с.132.

118. Dobee S.B., Curley R.G. Huy cube stopaqe and feeding. Colifornia Aqricultural Experiment Stution Eytension Seince. Circulor 550 Septembe. 1969-c.1. АКТвнедрение в производство научно-технических разработок и передового опыта

119. Наименование внедренного мероприятия Конструктивно-режимные параметры экструдера

120. Каким научным учреждением мероприятие предложено к внедрению Костанайским Государственным университетомим.А.Байтурсынова. Республика Казахстан.

121. Кем и ксодлзринято решение о внедрении мероприятий Кафедрой M l I ГКостанаи-ского государственного университета испециалистами хозяйства "U11A заречное" Костанйской области

122. Наименование хозяйства, его адрес Республика Казахстан, Костанайская область, Костанайский район, "ОПХ Заречное"

123. Календарные сроки внедрения (начало-конец) 20 июня-29 августа

124. Объем внедрения мероприятий (по плану и фактически) 90%

125. Фактический экономический эффект от внедрения на единицу (га, голову, машину и т.д.) и на весь объем внедрения (тенге) 118руб./т. (590 тенге) / экструдированной кормосмеси

126. Фамилия, должность, зарплата и затраты рабочего времени (вчел.-час.) работников, участвовавших во внедрений мероприятий

127. Черненко В. JI, Данилин М.В., Гаврилов Н.В., Курманов А.К,1. Хасенгов У.Б.■

128. Председатель комиссии Черненко В.Л.(зам. по производству)фамилия, имя, отчество, должность) Члены комиссии: представители хозяйства Данилин М.В.представители сельхозяйственных органораврилов Н.В:представители научных учреждений Курманов А.К.

129. Хасенов У.Б. Акт составлен27 августа 2005 г.1. АКТ

130. Производственной проверки результатов исследований разработки и обоснования конструктивных параметров, эксплуатационных режимов экструдера для переработки кормосмеси.

131. До начала использования указанного экструдера его производительность составляла 500 кг/час.

132. В результате установки шнека с изменённой винтовой поверхностью (угол скоса торца винта 15° навстречу прессуемому корму) и увеличения длины фильеры (соотношение длины к сумме диаметров равно трём), производительность экструдера составила 583 кг/ч.

133. В целом, все это позволило снизить затраты энергоресурсов, себестоимость животноводческой продукции, добиться прибыли в размере 118 рублей на тонну экструдированного корма.

134. Председатель комиссии / зам. по производству1ерненко B.JI.

135. Члены комиссии: представители хозяйс^^Ж^^представители сельскохозяиственны^шф^ж^щ/швШшщпредставители научных учреждении I шШЖР Акт составлен 27 августа 2005 г.

136. Данилин М.В. Гаврилов Н.В. Курманов А.К. Хасенов У.Б.

137. КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

138. ШЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПАТЕНТ .(11).;л 15535 :у : ИЗОБРЕТЕНИЕ• ■54> НАЗВАНИЕ: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ КОРМОВ

139. ПАТЕНТООБЛАДАТЕЛЬ: Республиканское государственное казенное предприятие "Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова" Министерства образования и науки Республики Казахстан

140. АВТОР (АВТОРЫ): Курманов Алл Конлямжаевич; Хасенов Уралбай Байзакович21. Заявка №2004/0149.1

141. Дата подачи заявки 09.02.2004

142. Зарегистрировало в Государственном р

143. Действие предварительного пате; Казахстан при условии своевреме

144. Председатель Комитета по прав; интеллектуальной собственности Министерства юстиции Республннй Республики Казахстан . J 27.09.2005всю территорию Республикипредварительного патента в силе1. Н. Н. Сахипова

145. Сведения о внесении изменений приводятся на отдельнЗКгяЯСтё в виде приложения к настоящему предварительному патенту

146. Результаты опытных данных проведенных по частной методике с углом скоса поршня 10°, 20°, 30°

147. Расчет плотности кормосмеси1. Рке=—'> кг!муО2. Р = ' =1060 к-г/л<3.0,5-10'33. Р = 0,58 =1055 кг/л/3.0,55-10"3

148. Определение вязкости кормосмесип =Рш ?KC-d1-g\ Па-с.1ст ш

149. Определение скорости нагружения шара, м/с1. V = —, м/с. t1. F = = 0,00875 м/с.42. f = = 0,0175 м/с.

150. F = M*1 = 0,04375 м/с. 0,81./7cm = 7576 1 067 0,03 5752-9,81 = 518 Яа-с.18.0,008752. /т, = 7576"1067 0,035752 -9,81 = 259 Яа-с.18.0,01753 7576-1067 .0035752.9 81 = 103 /ст 18-0,04375