автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологий и технических средств приготовления и раздачи высококачественных кормов на малых фермах

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Характеристика типовых проектов малых ферм и животноводческих помещений.

1.2. Характеристика стебельных кормов сформированных в рулоны.

1.3. Обзор поточных технологических линий и средств механизации подготовки и раздачи грубых кормов крупному рогатому скоту.

1.3.1. Машины и оборудование, используемое для подготовки к скармливанию и раздачи стебельных кормов, сформированных в рулоны.

1.4. Состав и питательность кормов из соевого зерна.

1.5. Способы повышения питательной ценности соевого зерна.

1.6. Технологии и технические средства приготовления высокобелковых кормов.

1.6.1. Анализ технологий и технических средств приготовления кормовой соевой основы.

1.6.2. Анализ способов подготовки концкормов к скармливанию.

1.7. Цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ КОРМОВ.

2.1 Экономико-математическая модель процессов приготовления и раздачи кормовых смесей животным.

2.2. Разработка технологий и технических средств приготовления и раздачи стебельных кормов сформированных в рулоны.

2.2.1 Теоретические исследования процесса и обоснование параметров раздатчика кормов сформированных в рулоны.

2.3. Разработка технологии и технических средств безотходного производства кормовых продуктов из соевого зерна.

2.3.1. Разработка технологий и технических средств приготовления кормовой соевой основы.

2.3.1.1. Теоретические исследования процесса получения соевого молока, и обоснование параметров измельчителя замоченного соевого зерна.

2.3.2 Разработка технологий и технических средств приготовления комбикормов на основе нерастворимого соевого остатка.

2.3.2.1 Теоретические исследования рабочего процесса пресс-экструдера со шнеком переменного шага для приготовления комбикормов на основе нерастворимого соевого остатка.

ВЫВОДЫ.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Экспериментальное оборудование, приборы и аппаратура.

3.3. Методика экспериментальных исследований.

3.3.1. Выделение наиболее значимых факторов, влияющих на процессы дозированной раздачи стебельных кормов и приготовления продуктов из соевого зерна.

3.3.2. Методика отбора проб кормового материала для исследований раздатчика, измельчителя, пресс-экструдера и критерии оценки работы машин.

3.3.3. Методика определения гранулометрического состава и средневзвешенной длины измельченного продукта.

3.3.4. Методика исследования процессов дозирования кормов раздатчиком, измельчения соевого зерна и подготовки концкор-мов к скармливанию.

3.3.5. Методика определения оптимальных конструктивно-режимных параметров машин и оборудования.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ.

4.1. Некоторые физико-механические характеристики кормов.

4.2. Результаты исследований процесса измельчения грубых кормов, сформированных в рулонные тюки.

4.2.1. Влияние показателя кинематического режима на измельчение средневзвешенной длины частиц измельченного корма.

4.2.2. Влияние показателя кинематического режима на однородность гранулометрического состава.

4.2.3. Зависимость мощности затрачиваемой на измельчение корма от подачи.

4.2.4. Зависимость средней длины частиц от показателя кинематического режима.

4.2.5. Зависимость, средней длины частиц и производительности от вылета сегментов измельчающего барабана.

4.2.6. Зависимости средней длины частиц от зазора между сегментами барабана и противорежущей декой.

4.2.7. Результаты оптимизации процесса дозированной раздачи грубых кормов сформированных в рулоны.

4.2.8. Влияние скорости подачи и вылета рабочей длины сегмента на производительность раздатчика.

4.3. Результаты экспериментальных исследований процессов приготовления белковой основы и получения соевого творога.

4.4. Результаты исследований процесса подготовки концкормов к скармливанию на основе соевого нерастворимого остатка и их анализ.

ВЫВОДЫ.

5. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ЛИНИЙ РАЗДАЧИ ГРУБЫХ КОРМОВ СФОРМИРОВАННЫХ В РУЛОНЫ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ СОЕВОГО ЗЕРНА.

5.1. Производственные испытания раздатчика грубых кормов сформированных в рулоны.

5.2. Экономическая эффективность внедрения результатов исследований.

5.3. Методика расчета параметров машин технологических линий приготовления и раздачи кормов.

5.3.1. Методика расчета параметров раздатчика грубых кормов сформированных в рулоны.

Полноценное кормление - одни из основных путей повышения продуктивности животных и птицы, увеличения их производства, при одновременном снижении себестоимости. Поэтому, рациональное использование кормов предусматривает их скармливание животным и птице только в подготовленном виде, а также в смеси с другими компонентами и при высоком качестве приготовления, особенно в условиях малых ферм и фермерских хозяйств.

В сельскохозяйственном производстве, в условиях рыночной экономики наблюдается тенденция развития малых ферм и фермерских хозяйств. Таких ферм в животноводстве насчитывается 20,4 тыс., что составляет к общему числу ферм 20%. Число семей, заключивших договоры с сельскохозяйственными предприятиями на производство животноводческой продукции /139/, составляет 337,7 тыс. При такой форме обслуживания содержится 1,34 млн. голов крупного рогатого скота. Вместе с тем здесь остается невысокий уровень механизации. Так, если на молочных фермах в целом по стране комплексная механизация составляет 80 %, то на малых - всего лишь 18 %.

Последними считаются животноводческие предприятия или производственные подразделения небольших размеров (15-100 коров, 50-200 свиней, до 300 голов птицы). Проблемным является вопрос применения технологий и технических средств механизации приготовления и раздачи кормов, т.к. занимает основную долю затрат труда (до 40% в общем балансе затрат).

Номенклатура средств механизации рекомендуемая зональной системой машин, достаточно разнообразна, но позволяет выбрать технические средства механизации на фермах с поголовьем от 200 голов крупного рогатого скота и выше. Поэтому, проблема механизации технологических процессов приготовления и раздачи кормов на малых фермах стоит достаточно остро.

В условиях Приамурья, в силу природно-климатических особенностей перспективной считается технология заготовки грубых кормов в прессованном виде. Использование корма заготовленного в таком виде, невозможно без предварительной подготовки к скармливанию (разворачивание рулона, измельчение, дозированная выдача). Одним из этапов подготовки корма заготовленного в рулоны является измельчение, в результате чего получаются частицы корма, имеющие значительно большую поверхность. Это обеспечивает интенсивное воздействие слюны на корм и, у животных экономится энергия, затрачиваемая на разжевывание и усвоение пищи.

Опыт работы сельскохозяйственных предприятий с развитым животноводством в стране и за рубежом показывает, что продуктивность животных и птицы возрастает при увеличении в рационе доли комбикормов. В производстве свинины и продуктов птицеводства комбинированные корма составляют 80 - 95% рациона, которые в свою очередь должны быть богаты протеином.

Основным источником кормового белка являются зерновые и зернобобовые культуры, которые дают 50% протеина. Поэтому особо важное значение имеет подготовка к скармливанию зерновых и зернобобовых культур с целью максимального использования протеина животными и птицей.

Дальневосточный регион и, в частности Амурская область, является основным производителем сои, которая является высокобелковым сырьем для производства комбикорма, дефицит в котором испытывают как малые фермы так и фермерские хозяйства. Поэтому, одним из основных путей повышения продуктивности как животных, так и птицы является решение вопроса переработки такого высокобелкового продукта, как соя в корма.

Анализ работы существующей кормоприготовительной и раздающей техники показал, что серийно выпускаемые машины металлоемки, энергоемки используются с низкой эффективностью, вследствие недостатков организационного, технического и технологического характера, что крайне неприемлемо в условиях малых ферм. Кроме того, в настоящее время отсутствуют эффективные технологии и технические средства подготовки как грубых так и концентрированных кормов к скармливанию животным на малых фермах. Поэтому, настоящая диссертационная работа посвящена решению данной проблемы.

На защиту выносятся следующие научные положения:

- теоретические основы обоснования технологии и технических средств для приготовления кормов животным на малых фермах;

- технологические схемы приготовления и раздачи стебельных кормов а также кормовых продуктов из соевого зерна для малых ферм;

- аналитические и экспериментальные математические модели и зависимости процессов дозированной раздачи стебельных кормов, сформированных в рулоны и приготовления кормовых соевых продуктов из соевого зерна;

- аналитические зависимости по обоснованию конструктивно-режимных параметров машин и оборудования, реализующих указанные процессы, а также новые технические и технологические решения позволяющие повысить эффективность производства животноводческой и птицеводческой продукции в условиях фермерских хозяйств.

результату исследований

НТК на методы исследования

1 1 2' 1 3 | 4 1 5

I. КОЛИЧЕСТВЕННО- -ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Код образца ( пробы >968

ХЦГ не обн. • нг/гг МУ N 4120-86

1ЛДРИН не обн. иг/кг МУ N 4120-86 лорофос не обн. иг/кг МУ N 3222-85 озалон не обн. кг/гг МУ N 3222-85 осФамид не обн. иг/кг МУ N 3222-85 арбофас не обн. иг/кг МУ N 3222-85

ДВФ не обн. «г/кг МУ N 3222-85 етафос не обн. нг/кг МУ N 3222—85 азагран не обн. нг/кг МУ N 2059-79

4 Д (жив.) не обн. нг/кг МУ N 1541-76 иурон не обн. нг/кг МУ N 2840-83 инурон не обн. нг/кг МУ N 2840-83 реФлан не обн. нг/кг МУ N 2645-82 мбуш не обн. нг/кг МУ N 4344-87 ецис не обн. нг/кг МУ N 4344-87 имбуш не обн. нг/кг МУ N 4344-87 амрод не обн. нг/кг МУ N 2998-84 ителлик не обн. нг/кг МУ 3222-85 латоксин В1 <0, 0001 нг/кг МУ N 2273-80 гуть <0,003 нг/кг ГОСТ 26927-86 з1ШЬЯК <0, 05 иг/Гг ГПГ.Т ОАОТЛ-QZ.