автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров вертикального смесителя влажных и вязких материалов

АННОТАЦИЯ ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. 1.1.

Состояние вопроса и задачи исследования Характеристика исходных компонентов кормов и других материалов и требования к качеству смесей Технология приготовления кормовых смесей Классификация и анализ смесителей для влажных, полужидких и вязких смесей Патентные исследования по вопросам смешивания влажных, вязких и полужидких кормовых смесей

Глава 2. Анализ существующих смесителей и обоснование типа и конструкции смесителя

2.1. Анализ зоосанитарных, ветеринарных и производственных требований к кормовым смесям

2.2. Состояние теории и исследований процесса смешивания различных по влажности и вязкости материалов

2.3. Графо-аналитический метод определения степени однородности смеси

2.4. Исследование движения компонентов в планетарном вертикальном коническом смесителе с тремя степенями свободы

2.5. Аналитическое исследование разработки методики технологического расчета установки для смешивания влажных кормовых смесей

2.5.1. Оптимальные соотношения оборотов шнека и водила

252. Определение угла ф отклонения вектора скорости материальной частицы

2.6. Аналитические исследования определения оптимального соотношения частоты вращения водила и шнека, соотношения шага и диаметра шнека с учетом разрывности винта и конусности агрегата

2.6.1. Критическое число оборотов шнека

2.6.2. Оптимальные соотношения шага и диаметра шнека

Глава 3. Экспериментально-теоретические исследования смешивания влажньщ, вязких и полужидких материалов в смесителе с тремя степенями свободы

31: Экспериментальная проверка движения частиц в смесителе

3.2. Методика и основные способы контролирования процесса смешивания влажных и вязких материалов комбикормов

3.2.1. Основные способы контролирования процесса смешивания

3.2Л. Вероятностные характеристики распределения индикатора в смеси

3.3. Численность выборки и величина проб, доза ввода индшсатора в смесь

3.4. Разработка установки и проведение экспериментального исследования продолжительности смешивания различных по физико-механическим свойствам и гранулометрическому составу вязких и влажных компонентов

3.5. Исследование влияния конструктивных и технологических параметров смесителя на качество смешивания и производительность

Глава 4. Разработка технического проекта смесителя применительно к условиям кормоцеха

4.1. Методика разработки технического проекта смесителя с тремя степенями свободы

4.2. Основные параметры и режимы работы смесителя, методика технологического и энергетического расчетов

4.3. Экспериментальное исследование с целью разработки рекомендаций по использованию смесителя при приготовлении влажных, полужидких и вязких кормовых смесей

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

На оснований результатов проведённых теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Процесс качественного смешивания компонентов комбикормов ,отличающихся по гранулометрическому составу и имеющих кондиционную повышенную, влажность / 15-16/ и более / , наиболее надежно обеспечивается смесителяш с вертикально- шнековым механизмом в бункере , облицованнш! стеклопластиком . г. режим интенсивного перемешивания компонентов комбикормов в смесителе с планетарно-шнековым механизмом обеспечивается при определённых соотношениях скоростей вращения водила и шнека , исключающих волочение и уплотнение продукта в процессе смешивания . Величина этого соотношения зависит от параметров: смесителя / радиуса водила , диаметра , шага и угла установки шнека / и физико-механических свойств смешиваемых компонентов и может быть определена по формуле /26. / .

3. Соотношение шага и диаметра шнека , при котором обеспечивается максимальная производительность транспортирования сухих предуктов , возрастает с уменьшением оборотов шнека. Величина этого соотношения может быть определена по формуле 49 / .

4. Установлены следущие оптимальные значения параметров и режимов работы смесителя с вертикально-шнековы!/! механизмом : обороты шнека - 150-180 об/мин ; обороты водила - 4-6 об/мин, соотношение шга и диаметра шнека 0,5-0,6 .

Величина оптимального зазора меаду шнеком и внутрешшй поверхностью бункера смесителя определяется в зависимости от влажности смешиваемых продуктов . Для определения величины оптимальною зазора установлена эмпирическая зависимость . Применению облицовки бункера стеклопластиком позволяет увеличить этот зазор .

5. Для подсчёта потребляемой мощности на сме111йван]ае установлены численные значения удельных сопротивлений резанию и коэффициентов сопротивлений транспортированию для кормоВ: влажностью 12-20А : соответственно 10-13 кд?/м 2 и 9-11 кг/ м2 .

6. По окончании смешивания распределение тстичек индикатора / контрольного компонента/ в комбикормовой смеси может быть представлено вариационным рядом дискретных величин , подчиняющихся закону Пуассона . При вводе индикатора из расчёта 9 и более частичек в пробе это распределение может быть представлено и нормальным , что согласуется с общими положениями математической статистики .

7. Ддя оценки степени завершённости смешивания компонентов комбикормов установлен показатель V , численное значение которого определяется по формудАе . Для завершённого процесса величина этого показателя должна быть близкой Е единице / 0 , А 1 / •

8. Достаточное число проб одной выборки по окончанию смешивания зависит от принятых точности и надёжности опыта от среднего числа частичек индикатора в пробах и определяется по формуле либо с помощью номограммы / рис .32 /•

Дозу ввода индикатора в комбикорм целесообразно определять р расчёта 10-20 частичек в пробе / 25-50 г/т/, а величину пробы в пределах 2-3 г.

9. Модернизированный по результатам исследований смеситель 0(Ж-1 с вертикально-шнековы1й механизмом выполняет процесс смешивания добавки /БВВД / и шмельчённых зерновых компонентов с высокими качествами и эксплуатационными показателями : степень завершённости смешивания - 0,96 т при экспозиции перемешивания 6-7 мин./ ; удельная производительность смешивания 1,8 т/шс/мЗ ; удельная металло-ёшость - и,086 т/т/час ; коэффициент использования ёмкости бункера - 0,7 .

При установленных режимах работы смесителя сепарация частиц комАбикормов и зависания продукта при выгрузке из бункера не происходит .

1.4 Заключение об исследовании заявляемого объекта изобретения по написанной научно-технической литературе по фондам ВПТБ.

Объею" исследования новизны: совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров вертикального смесителя влажных и вязких металлов.

Автор изобретения : Ермачков А.М. Карнаухов И. Е.

Страны, по которым проведен поиск Россия

США

Англия

Франция

Германия

Швейцария

Япония

Канада

Голландия

Индексы патентной классификации

Виды использованных источников информации Описание изобретений к авторским свидетельствам и патентам. Фонды ВПТБ.

Описание к поставкам. Фонды ВПТБ.

-II-II-II-II-II-II-II

Глубина осуществляемого поиска

1950-2000Г.

1950-2000Г.

-II-II-II-II-II-II-II

Выявленные аналогии а/с №1419658 аналогов не обнаружено

-II-II-II-II-II-II-II

В 01 7/06

А 23 17/00

-II-II-II-II-II-II-II

Научно-техническая литература и техническая документация.

Шинко-вриеко. Смеситель СУ Каталог № 203 Р Фирма Шинко-Пфауллер Компани ЛТД - прототип. Поиск проводился по фондам ВПТБ по состояния на март 2000г. Поиск производил аспирант Ермачков Александр Михайлович. Руководитель проекта К.Т.Н., профессор, академик

Карнаухов Иван Евдокимович. Полноту и достоверность приведенных сведений удостоверяю.

Технический директор - первый замеет»рет | Генерального директора

2.±, Анализ зоооандтарных , ветеринарных н производственных требований к кормовым смесям .

В результате промышленного содерлсанш Лкивотных резко изменились условия их кормления, возникла полная зависимость аЛщвотныл от человека . Поатоод перед специалистами стоит задача обеспечить животных полноценными и благополучными в санитарном отношений кормами .

Организм животного лучше использует корм из хорошо составленных кормосмесей. <й:о относится и к концентрированным корма1ш , так как в удачно подобранных смесях а1\динокислоты отдельных кошонентов хорошо дополняют друг друга , если все ингредиенты имеют высокую биологическую ценность и доброкачественны.

В связи с химизацией сельского хозяйства и сельскохозяйственного производства в кормовые культуры попадают различные химические вещества , представляю111ие определённую опасность для животных. Нежелательны также корма , поражённые токсическими грибами. Свыше 20 токсинов могут вызвать заболевания человека и животных. Некоторые из них , хотя ш не дают выраженных клинических признаков , значительно снилиют резистентность организма, обуславливают генетические нарушения. Наибольшую опасность представляют такие шкотоксины ,. как афлатоксин , охра токсин , патулин , стеригматоцистин, цитринин и др. . <я?и токсины образуют грибы рода аспергиллюс и пеницилдиум . Чаще всего корш поИа;каются грибш/ш при нарушений технологии заготовки и хранения кормов , поэтому ветеринарные специалисты Д01ышы контролировать поступающие в хозяйства комбикорма.

Перед поступлением очередной партии комбикорма бункера автомашин, а также бункера или силоса кормового склада , кормопойю'говительной кормоце-ка , производственного участка очищают от остатков корма предыдщей партии . В автомашинах 0000ое внимание обращают на очистку сводов бункеров.

Новую партию колкЗикорма два-три дня скармливают небольшой группе животных. Шом у них в исследуемый период состояние здоровья не изменилось , корм включают в рацион остального поголовья производственной группы , Контрольная группа остаётся под наблюдением в течение всего периода скармливания данного корма в хозяйстве. В случае отказа животных этой группы от корма , паявление диарей , слюнотечения или рвоты , непревычных поз отдыха корм исключают из рациона и исследуют, после чего реализуют согласно заключению ветеринарной лаборатории , вьщанно1Л1у на основании "Штодических указаний по санйтарно-мйкологическому исследованию кормов " , утверждённых ГУБ МХ СССР 14 мая 1969г. . Бункера кормовозов, а также место хранения токсичного комбикорма дезинфидазуют формальдегидом .

При напольном хранении зернового сырья, отрубей ИЛИ готового кошикорма в складе каадую партию выделяют в отдельный бурт. На ограниченной территории йх ограждают передашк-ными деревянны1УШ щиташ. Каждый бурт должен иметь штабельный ярлык / этикетку / , на которой указывают вид корма, массу партии , дату поступления сырья на завод или дату изготовления ко1\«)икорш, номер качественного удостоверения . Кроме того , бурты снаблают теряоштангами дая контроля температуры в глубинных слоях в процессе хранения корма , для чего используют штанговые термометры или металлические стержни диаметром около 20 мм , длиной 2,5-3 м. Ш один бунт устанавливают в шах1Л1атном порядке на разной глубине , на расстоянии 1-1,5 м друг от друга четыре-пять термоштанг. Температуру оиределлют ОДИН раз и трй-четаре дня. после йзмерен>ал тешере!-туры корма в одном месте бунта термоштанги переносят в другое. В случае повышения температуры в глубинных слоях бунта корм немедленно перемещают на другое место в пределах склада , очаги самосогревания выделяют в отдельную партию . Отбирают средний образец отдельно от каздой части разделённой партии и направляют их в ветеринарную лабораторию для микотоксикологического исследования.

Аналогично поступают и с корном , подвергшимся самосогреванию или спрессовавшимся в силосе / отруби , мучнистое сырьё и др./ . Его можно Использовать для кормления животных или производства комбикормов только после окончания лабораторных исследований и получения результатов , подтверждающих их безвредность .

Качественное и полуколичественное определение афлатокси-на проводят согласно методическим указаниям , утверадённым 1УВ ма СССР 12 января 1983 г. определение зеараленона в фуражном зерна и комбикормах проводят по методике , разработанной во ВНИЙВС и утверждённой 1УВ мех СССР в январе 1980 г. ймыхи и шроты исследуют по методу , разработанному по ВНИИВС и утвержцённо 1 «ог 1УВ МСХ СССР 28 декабря г.

В настоящее время отделом ветсанэкспертизы продуктов животноводства и качества кормов Укр НИВИ / 1иаблий В.Я., Колос 1и.А. , Атражева Т.А., сапейко ь.П. ,1984 / разработана методика определения общей токсичности кормов с помощью тест-объекта инфузории Тетрахимена пириформис . Швеску / 50 г./ исследуемого продукта или корма измельчают , помещают в колбу с притёртой пробкой , добавляют 100-150 мл смеси растворителей и экстрагируют при встряхивании на щуттель-аппарате в течение 2 ч. . Рекомендуется следующая смесь растворителей : эфир- 8570 частей , спирт атиловый 96° -10-20 ; вода дистиллированная о-Ю частей . иостав смесей можно менять в зависимости от особенностей исследуемого материала и цели . Можно использовать традиционный экстрактор - ацетон. Экстракт фильтруют в испарительную чашку и выпаривают при 4Ь-с*5°С / чтобы исключить возможность распада термолабильных токсинов / до об"ёма 5-15 мл. Одесь переносят во флакончики из-под антибиотиков и выпаривают до исчезновения запаАка растворителей. Приливают 2-{э ш среды 3(Ж I глюкоза -1,5 г. ,дрожаевой экстракт - 0,1 , морская соль-0,1 г. дистилАщшрованная вода до гио ш ; рН среды -7,х-7,3 /, предназначенной для культивирования инфузорий , тщательно смешивают , вносят и,2-0,5 мл 3-5 суточной культуры инфузорий и наблюдают .

Учёт и оценка результатов следующие : продукт /корм / резко токсичный - в течение 30 мин ; слаботоксичный - 2-3 ч.; нетоксичный - гибель инфузорий или морфологические отклонения в течение 6-24 ч не отмечают

Корма , поражённые плесжвьйУМ грибами в слабой степени , подвергают механической очистке / перетряхиванию , веянию / , термической обработке / подсушиванию , запариванию , варке / , обработке щелочами и т.д. Наиболее эффективным способо1)л обеззараживания соломы и сена , поражённых грибами , является обработка их 2-3%-ным раствором щёлочи / извести или каустической соды / в течение 3-5 ч с последующим промыванием корма водой .

Плесневелое зерно или продукты его переработки обрабатывш в '¿А0 -ном растворе соды или нагревают при ЮОо С в течение I ч. Зерно и комбикорм , поражённые токсическими грибами , обрабатьшают ПОЙ тешературе 130-140 й 160-180^ с в течение 10 мйн. в зерносушйльном агрегате С31Б-210 , Зерно , сильно поражённое токсическими грибами , обезвреживают при температуре 250-300А0 в течение 10 ш ну т.

Чтобы сделать заключение о возможности скармливания кормов скоту , ветеринарные специалисты хозяйства должны сопоставить полученные в лаборатории данные химико-токсикологического анализа с предельно допусти1(/1ЫМй остаточными количестваш пестицидов в коршх , которые представлены в действующих документах.

Корма могут являться источников распространения возбудителей различных болезней животных . Исследования показали , что особенно неблагополучными относительно заражения сальмонеллами бывают белковые корма / мясо-костная , костная , мясная мука , ооез-адренный шрот и др./ Ери хранений комбикормов , содержащих белковые добавки , при высокой температуре и влажности патогенные бактерии группы быстро размножаются . Если такие корма скармливать животным , онш могут заболеть или стать скрьпы1У1и носителями инфекции .

Комбикорма обсеменяются патогенными микроорганизмами , особенно сальмонеллами , в результате применения заражённых ниш комдонентов / белковые добавки / . дто необходимо учитывать ветеринарным специалистам и при необходимости обеззараживать корма.

Мышьякосодержащие , ртутоорганические препараты в производстве кормов и производные нитрофенола не допускаются .

Предельно допустише остаточные количества нестицйдов в кормах для сельскохозяйственных животных . , мг/кг