автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса бункерного раздатчика-смесителя кормов для крупного рогатого скота и обоснование параметров его отделяемо-смешивающего органа

САРАТОВСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗШСТЕА им. М.И.КАЛИНИНА

На правах рукописи

БУВ.'АГА АНДРЕЯ ВЛАДОИРОЕИЧ

УДК 631.363.9:636.084.74

СОЕЕРИЕНСТЮВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. БУНКЕРНОГО РАЗДАТЧИКА-СМЕСИТЕЛЯ ЦОРЮВ ДЛЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СйОТА ¡1 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЕЮ ОТДШЩЕ^ЕШЕАВДЕГО ОРГАНА.

Спешальность 05.20.01 -''■еханизапия сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

СаратОБ -

/

Работа выполнена, на кафедре "Механизация животноводческих ферм" Саратовского ордена "Знак Почета" института механизации сельского хозяйства им. И. Калинина.

Научные руководители - заслуженный деятель науки и техники РСФСР доктор технических наук, профессор В.Г.КОБА, кандидат технических наук, доцент С.М.ДОЦЕНКО.

« Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Л.М.КУЦЫН, кандидат технических наук, допект Е.В. JM5AT0E.

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства {ЕНИИМЖ) г. Подольск.

Защита диссертации состоится 29 мая I&92 года в К часов на заседании специализированного совета K-I20.04.0I е Саратовском ордена "Знак Почета" институте механизации сельского хозяйства им. М.И.Калинина ло адресу: 410740, г. Саратов, ул. Советская.бО.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан апреля К&2 года.

Ученый секретарь специалиэисованного совета, ' А

кандидат технических наук, X

доцент f "// С.А.КЕКЕгЖ).

Актуальность темы. Увеличение производства продуктов животноводства в значительной мэре зависит от качественной подготовки кормов к скармливания и их дозированной выдачи животным в соответствии с зоотехнической нормой. Кормление должно осуществляться сбалансированными по питательным веществам кормосмесями, так как практически ни один корм не содержит в требуемые количествах и соотношениях все элементы питания. Важная роль в качественном кормлении, скота отводитей специальным устройствам-смесителям кормов и мобильным бункерным раздатчикам кормов. Они являются основными составными частями поточно-технологических линий приготовления и раздачи стебельных кормов.

Более, перспективным, особенно д;я малых и фермерских хозяйств, является использование раздатчиков-смесителей (РСП-Ю, АРС-10), совмещающих процессу смешизания и дозированной выдачи кормов в одной машине, наделенной специальным смешивающим устройством в ее бункере (шнеками). Это устройство кроме смешиза-ния, обеспечивает дозиропанну:о выгрузку кормов в кормушки животных. Применение их в сразненик с потсчно-технологичесхими линиями приготовления и раздачи кормов обеспечивает снижение капитальных вложений, затрат труда и эксплуатационных расходов. Однако недостатками в использовании этих машин является повышенная энергоемкость процесса смешивания, низкая технологическая надежность работы шнеков, особенно на хрупкоизмельчеккей или некзмель-ченной стебельной массе, а*вследствие этого и невысокое качество получаемые кормосмесей и низкая точность дозирования кормов при их выдаче скоту.

. В практике известна и другая технология получения кормовой смесл при ракете серийных ¡.'.обильных бункерных раздатчиков космов КТУ-10 и Н.Си-о. Сна заключается з послойном заполнении емкости бункера компонентами кормовой смеси и подачи бурта к Глоку битс—

А "Г

ров, которые отделяет и одновременно- перемеривают компоненты с последующей перегрузкой готовой кормовой смеси на выгрузной транспортер, а с него она попадает в кормушки. При такой технологии приготовление кормовой смеси имеет более простое техническое исполнение в сравнении с раздатчиками, содер'кааимк инековые смесители, менее энергоемко, процесс осуществляется с более высокой технологической надежностью.

Основным рабочим органом в рассматриваемом технологическом процессе является битер Сотделяюще^смешивакудий орган). Ему отводится роль и отделителя корма от бурта, и смесителя. Но в применяемых раздатчиках типа КТУ-ЮА и Р.'¿'-5 битера не предусмотре- . нь; для смешивания кормов. Ранее проведенные исследования показывают, что они неудовлетворительно выполняет процесс смешивания, особенно при повышенной .толщине слоев кормовых компонентов в бункере.

Цель работы. Повышение эффективности рабочего процесса раздатчика-смесителя стебельных кормов за счет послойной и равномерной укладки компонентов кормовой смеси з бункере, а так^е совершенствования отдел,яэде-смешиваюаего органа и обоснование его параметров.

Объект исследований - рабочий процесс смешивания и дозирования стебельных кормов раздатчиком-смесителем с послойно уложенными в его бункере компонентами кормовой смеси и с предложенным новым отделякдае-смешиваадим органом битерного типа.

Методика исследований. Теоретические исследования выполнялись на основе использования методов математики, аналитической геометрии, теоретической механики.

Экспериментальные исследования проводились как с использованием классического метода, так и теории многойакторного эксперимента, с последующей оптимизацией рабочего процесса путем ре-

шения компромиской задачи. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались методами вариационной статистики с использованием программные средств на электронно-вычислительной малине.

Научная новизна. Аако математическое описание .рабочего процесса нового отделявще-смешизаэдего рабочего органа и получены на этой основе аналитические выражения для расчета его основных параметров, а также подачи раздатчика-смесителя и потребной мощности, затрачиваемой на отделение к смешивание кормовые компонентов.

В результате экспериментальные исследований выявлена.зависимости оценочных показателей работы раздатчика-смесителя от его параметров. На основе обработки многофакторкого эксперимента получены математические .модели, адекватно описывающие процессы смеиивания и дозирования стебельных кормов и обоснован« оптимальнее конструктивно-режимные параметры раздатчика-смесителя.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. -Результаты теоретических и экспериментальных, исследований, а также предложенное новое техническое реаениз были положены в основу создания опытного образца раздатчика-смесителя стебельные кормов с отдэляяще-смеиива-сщнм рабочим органом битерного типа. Разработаны рабочие чертежи и методика расчета основные параметров малины, обеспечивающей повышение технологической нзде?.нссти, Солее высокую степень однородности кормосмесей и точность дозирования заданной нормы кормового продукта, меньшую энергоемкость процесса смеиивания за счет послойной и раномеркой укладки компонентов кормового рациона в бункере с последующим одновременным отделением, смешивание:.! х выдачей гич'отным ч кормушки. Опытный образец раздатчика—смесителя испытан и сдан в эксплуатацию в линия приготовления и раздачи кормосмесей в ОПХ ЗНЛ;1сои, с. «1озозое Тамбовского района, Амурской области.

Апробация. Результаты исследований доложены'и одобрены на научно-технической конференции СИМСХ /1М • Г>1 • А.Калинина в 1988 г., научно-практических конференциях ЕСХИ и ДальКИПТ/ЫЭСХа (г. Благовещенск) в 1937...1990 гг., перед сотрудниками кафедры "Механизация животноводческих ферм" СМЛСХ мм. М.И.Калинина в 1988... 1991 гг. и на расширенных заседаниях кафедр Благовещенского СХИ и СИМСХа в 1992 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе з описаниях пяти авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения и семи глав, общих выводов, списка литературных источников ( 150 наименований) и приложений. Изложена на /63 страницах машинописного текста, содер-тат 27 рисунков, // таблиц и 3 приложений.

СОДЗШНЖ РАЕОТС

Во введении обоснована актуальность работы и изложены■научные положения, которые выносятся на защиту.

В первой глазе "Состояние механизации и исследований приготовления кормовых смесей на фермах крупного рогатого скота. Цель и задачи исследований" показывается значение кормления крупного рогатого скота полкорационкыми кормосиесями. Особенности смешивания и дозирования стебельных кормов, применяемые технические средства для выполнения этих процессов, их оценка и краткий ана-Л13. На основе этого анализа установлено, что наибольшими преимуществами в сравнении с поточно-технологическими линиями приго-овления и раздачи кормов обладает мобильные бункерные раздатчи-ки-смесител:!.

Анализ литературных материалов показывает, что известна,

но совершенно не изучена технология приготовления кормовых смесей в серийных раздатчиках 5ГГУ-ЮА и й.Ы-5, заключающаяся э послойном заполнении его бункера компонентами кормовой смеси с последующим их отделением, смешиванием и одновременной выдачи животным. Однако работа бигерного механизма этих мзшин на смешивании стебельных кормов характеризуется низким качеством полученной смеси, так как он предусмотрен лишь для отделения, а но смешивания кормовых материалов.

'В соответствии с поставленной цельо диссертации в задачи исследований входило следующее:

- выбрать перспективное направление в технологии приготовления и раздачи кормосмесей для крупного рогатого скота;

- разработать классификация ^ункеркьл раздатчиков-смесителей стебельных кормов с рабочими органами, совмещающими операции отделения и смешивания, и выявить перспективное направление их дальнейшего совершенствования;

- предложить технологические схемы послойного заполнения бункера раздатчика-смесителя компонентами кормовой смеси и обосновать его отделяше-смззизающий рабочий орган;

- выполнить теоретический анализ работы отделявще-смбииззшего органа, получить аналитические выражения для расчета его основные параметров, а также для расчета подачи раздатчика-смесителя и потребной мощности, затрачиваемой на отделение и смешивание кормовых компонентов;

- на основе принятой конструктивно-технологической схемы раздатчика-смесителя и предложенного отделя:-оше-смешизаэдего рабочего органа, а также результатов теоретических исследований создать экспериментальный образец машины и опытным путем провести проверку основных положений теории, обосновать оптимальные ее параметры;

- апробировать работу исследуемого, раздатчика-смесителя в хозяйственных условиях, дать его технико-экономическую оценку и осуществить реализацию результатов исследований. Зо второй глазе "Технологические схемы послойного заполнения бункера раздатчика-смесителя компонентами кормовой смеси и обоснование его отделяюще-смепивающего органа" приводятся выделенные перспективные способы послойного расположения составляющих компонентов корковой смеси з бункере раздатчика-смесителя, выполненного на базе серийных раздатчиков кормоэ КГУ-ЮА или Ш.1-5. Отмечено, что. загрузка бункера компонентами-кормовой смеси может осуществляться наклонными и горизонтальными слоями как с помощь» ранее разработанных исследователями устройств, так и без них - с помощью подающего транспортера раздатчика-смесителя,

Ка основании разработанной классификации и проведенного анализа бункерных раздатчиков-смесителей для ферм крупного рогатого скота приводится описание конструктивно-технологической схемы раздатчика-смесителя с предложенным новым техническим решением -отделягаце-смеливаищим рабочим органом битерного типа (рис.. I).

Отделяпиб-смешивамаше битера 4 (р^с. 1,а) устанавливаются э передней части мобильного бункерного раздатчика кормов типа КТУ-ЮА или КД1-5, включающих бункер I, подающий 2 и выгрузной 3 транспортеры и состоят из неподвижной (пассивной) части 5 (рис. 1,6) и активной части б, которая содержит установленный на стенка* бункера 1-5 внутренний вал 7, в средней часта которого заполнен паз 8. В пазу установлен с зазором палец.9, связанный с внешним залом М ткесткой связью. Копиры II, представляющие собой пассивную часть битера, выполнены в виде срезанных наискось полых цилиндров, закрепленных на стенках бункера своими основаниям через регулмрозочные прокладки 12. Отдзляаае-смепмвакудие элементы 13 выполнены в виде рамок треугольной $ормы, ассимет—

зал с небользш зазором.

, Раздатчик-смеситель работает следующий образом. Подаюпюм транспортером 2 послойно улозенкке з бункере компоненты кормовой смеси подаются к отделяхше-сдаж'-закжему битеру 4 (блоку би-.таров). За счет вращения внутреннего вала 7 -относительно сЕсей оси, внешний зал такхе совегпает вга'дательнсв днитени.'З -за счет их честной связи через г.алец 9. Одновременно, за счет нзаимодей-