автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технологические основы кормообеспечения животноводства

ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Специальность 05.20. 01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

\ И н ЧЕР1

ЧЕРКУН ВАЛЕНТИН ЯКОВЛЕВИЧ кандидат технических наук

УДК 631.363: 636.085

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОРМООБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА

Глеваха -1998

Диссертацией является рукопись Работа выполнена в Институте механизации животноводстваУкраинской академии аграрных наук (ИМЖ УААН).

Научный консультант доктор технических наук, профессор АРТЮШИН АНАТОЛИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ,

заместитель академика-секретаря Отделения механизации Российской академии сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты;

доктор технических наук, профессор ГРАЧОВА ЛУИЗА ИВАНОВНА, профессор кафедры механизации животноводческих ферм Крымского аграрного университета; доктор технических наук, профессор БОЛОТИН ВИКТОР МОИСЕЕВИЧ, директор НПО "Селта" УААН; доктор технических наук, старший научный сотрудник КОТОВ БОРИС ИВАНОВИЧ, заведующий лабораторией механизации послеуборочной обработки зерна ИМЭСХ УААН

Ведущая организация - Таврическая государственная агротехническая академия, г. Мелитополь

Защита диссертации состоится г. в/4 час.^мин.

на заседании специализированного ученого совета Д27.358.01 в Инстшуте механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу 255133 Киевская обл., Васильковский р-н, пгт. Глеваха, ул. Вокзальная, 11

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1998 г.

Ученый секретарь специализированного ученого совета, член-корреспондент УААН

II. П. Масло

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Удовлетворение потребностей населения в продуктах питания остается одной из важнейших проблем общества. Для ее успешного решения необходимо повысить удой в среднем по стране до 5000 кг, а в регионах интенсивного животноводства - до 6000...7000 кг молока на корову; суточный привес молодняка крупного рогатого скота за весь период выращивания должен составлять 1000... 1200, а свиней - 650...700 г.

Столь высокие показатели возможны при соблюдении технологической и производственной дисциплины, максимальном использовании достижений 'научно-технического прогресса и переходе на новые организационные принципы, в основу которых положены рыночные отношения.

При внедрении индустриальных технологий нужно решить самое главное - снижение себестоимости продукции, где доля кормов превышает 50%. При дальнейшем усовершенствовании производства она имеет тенденцию увеличиваться, причем зачрагы труда на заготовку, хранение и раздачу кормов составляют более ¡5% общих.

Исследованиями ученых зоотехников и передовым опытом доказано, что кормление скота полноценными, сбалансированными по пинает,наст кормовыми смесями обеспечивает не только повышение продуктивности животных, но и позволяет на 7,5...10.0% уменьшить расход корма. Следовательно, это первый важный резерв снижения себестоимости животноводческой продукции.

Техника уборки, заготовки и хранения урожая находятся на таком уровне, что потери значительно превышают дефицит кормов.

Особенно большие потери зерна. В целом по Украине теряется более 17% зерна на сумму, почти равной доходам от его выращивания. Особенно много теряется зерна кукурузы - более 21%. Большие потери соломы, сена, зеленой массы и т. п. Нарушение агротехнических сроков уборки (по Украине они в 2...4 раза больше), связанное с нехваткой техники, так как мощность машинно-тракторных парков хозяйств в 4...6 раз меньшая, в сравнении с развитыми странами, а надежность отечественных машин на порядок ниже лучших зарубежных образцов. Если же выполнять уборку, заготовку, хранение, подго товку н скармливание в соответствии с зоотехническими требованиями, то животные с избытком были бы обеспечены кормами.

Научная проблема сформулирована как выявление новых закономерностей функционирования систем кормообеспечепия, улучшения кормления животных за счет повышения уровня использования урожая сельскохозяйственных культур путем применения новых технологий переработки, создания нового оборудования и машин на основании комплексных и универсальных технологических решений.

Целью исследований является разработка научно обоснованных рекомендаций на базе новых технологий и комплектов машин, способствующих повышению кормообеспечения животноводства при снижении затрат труда и средств на кормление скота.

Цель достигается решением следующих основных задач:

1. Разработкой методики проведения исследований.

2. Проведением исследований, разработкой и внедрением новой технологии и комплекта машин для приготовления полнорационных кормовых смесей крупному рогатому скоту, овцам и свиньям.

3. Исследованием, разработкой и внедрением эффективной технологии и комплекта оборудования для подготовки отходов растениеводства на корм скоту.

4. Разработкой рекомендаций по унифицированным технологиям для комплексной переработки урожая сельскохозяйственных культур.

Методика исследований. Методической схемой исследований предусматривается определение традиционных и качественно новых показателей, характеризующих, технологические процессы кормообеспечепия животноводства. Теоретические исследования рабочих органов новых машин и технологических процессов осуществляются решением уравнений классической механики, теории массолередачи и уравнений математической физики. Оптимизация технологий базируется на положениях функционально-стоимостного анализа и исследованиях математических моделей технологических процессов, содержащих также качественные их оценки.

Экспериментальные исследования проведены на лабораторных и нолу-производственных установках, а также действующих линиях с использованием разработанных частных методик для определения массовых потоков материалов, тензометрдщования, ретгеноструктурного анализа качества смешивания, определения физико-механических качеств материалов.

Объестзмн^сад явлжются лабораторные установки для иссле-

дований технологических и технических параметров рабочих органов дозаторов и смесителей кормов; опытная установка для термохимической обработки в потоке отходов растениеводства; макетные и опытные образцы машин; лабораторные установки для определения физико-механических свойств кормовых материалов; оборудование кормоприготовительных цехов ферм крупного рогатого скота, овец и свиней; лабораторные, макетные и опытные образцы скирдообразопателен и питателей-дозаторов стебельчатых кормов; приборы и оборудование, комплекты машин для проведения производственных к прНемочных испытаний.

Н-дучиштпншпна. 1. В результате теоретических и экспериментальных, исследований обоснована универсальная поточная технология приготовления полноценных кормовых смесей для крупного рогатого скота, овец, свиней и птицы, в основу которой положено непрерывное дозирование и смешивание всех компонен тов рационов. С этой целыо:

- разработана теория, усовершенствована конструкция дозаторов стебельных материалов;

- разработана конструкция универсального смесителя непрерывного действия;

- усовершенствована методика регистрации массовых расходов и конструкция автоматических м а с со и з м ер и т е л ей;

- разработана методика, улучшен инструментарий для оценки качества смешивания методами рентгеновского абсорбционного анализа;

- предложены новые оценочные показатели качества выполнения технологических операций;

- разработаны объемно-планировочные решения унифицированных кормоцехов для крупного рогатого скота, овец, свиней и пзицы;

- обоснованы преимущества организации производства унифицированного базового комплекта оборудования кормоцеха для всех видов ферм в сравнении с производством нескольких комплектов, оптимальных для каждого типоразмерного ряда ферм;

- предложена методология проведения технико-экономической оценки, которая базируется на сравнении с идеализированной, расчетной организацией выполнения технологического процесса и фактической.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследованиI разработана поточная технология код готовки отходов растениеводства ш корм скоту, позволяющая повысить их питательность в 1,8...2.0 раза. Для это го:

- разработана методика, лабораторное оборудование для определен» теплофизических показателей кормов, в т. ч. при различной их плотности влажности, бактериальной обсеменекности и газовых средах;

- теоретически и экспериментально обоснована схема подачи пара I вертикальную камеру созревания корма;

- доработана конструкция измельчителя ИГК-30 (ИГК-Ф-4), котора? обеспечивает одновременное измельчение корма и транспортирование его ш высоту 12... 15 м;

- обоснованы оптимальные конструктивные параметры выгрузчик; корма из камеры созревания РКТ-4;

- разработаны объемно-планировочные решения линии термохимиче ской обработай отходов растениеводства в виде блока, который может функ ционировать как самостоятельно, так и примыкать к существующим кормо цехам.

3. Предложена универсальная технология переработки урожая сельско хозяйственных культур, которая обеспечивает не только уборку и заготовк; кормов с меньшими потерями, но также позволяет проводить подготовк полноценных кормовых смесей для всех видов животных и птицы. При этом:

- теоретически обосновано необходимое количество технологически линий для переработки урожая и приготовления кормов, комплект оборудо вания может быть базовым для хозяйств Украины;

- обоснована конструкция универсального питателя кормов, котора: обеспечивает механизацию перегрузки их из большегрузных прицепов и до зированную выдачу в линии переработки при широком диапазоне регулиро вания производительности;

- разработана и апробирована конструкция универсального поточной скирдоофоршггеля, которая обеспечивает формирование скирд с производи тельностью более 30 т/ч при плотности укладки соломы более 100 кг/м3;

- обоснованы предложения но формированию машивно-тракторноп парка хозяйств Украины, что оборачивает не только сокращение почти н;

м

1/3 количества машин на уборку V) переработку урожая сельскохозяйственных кульзур, но и за счет перевода на электропривод на 34% уменьшит расход жидкого топлива на проведение этих работ ;

- разработаны объемно-планировочные решения стационарных комплексов для переработки урожая, заготовки, хранения и переработки кормов для хозяйств различной специализации, внедрение которых позволит за счет сокращения потерь полностью удовлетворить животноводство страны в кормах.

4. В методических рекомендациях по кормообеспечению животноводства предложена методика прогнозирования, позволяющая оценить ближайшую и дальнейшие перспективы развития отрасли.

5. Предложена методология оценки внедряемых предложений на фоне изменения состояния в среднестатистическом хозяйстве региона.

6. Показана целесообразность поэлементных исследований многофакторных процессов кормообеспечения животных.

Практическая ценность. Разработанные и изложенные в диссертации результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют определить направления дальнейшего повышения уровня механизации кормо-обеспечения животноводства путем создания для ферм с различными видами животных унифнщгрованных кормоцехов для приготовлении кормов. Предложенные технологии позволяют более рационально, с меньшими потерями использовать урожаи сельскохозяйственных культур. Предложенная методология теоретических исследований позволяет определить параметры технологических линий с учетом качества выполняемых технологических операций.

Результаты исследований использованы при разработке исходных требований на оборудование кормоцехов, линий термохимической обработки грубых кормов, отдельных машин; норм проектирования и рекомендаций; при создании новых комплектов оборудования и отдельных машин; типовых проектов кормоцехов, линий термохимической обработки грубых кормов, кормовых дворов, пункто» заготовки кормов.

По результатам исследований получено 22 авторских свидетельства.

Рсализа1П1н_ рсзулЬгатоп. Результаты исследований использованы при создании комплектов оборудования кормоцеха КЦК-5 и линии для термохи-

ми ческой обработки соломы КТО-5. Серийно выпускаются: ленточный транспортер ТЛ-65 (несколько модификаций), шнековый транспортер ШВ-30, дозаторы сочных ДС-15, концентрированных ДК-10 и стебельчатых кормов ДСК-30; смеситель С-30; оборудование линии термохимической обработки соломы КТО-5 в составе питателя стебельчатых; кормов БДК-Ф-20-70-0.5, измельчитель ИГК-Ф-4, линия пневмотранспортирования, система приготовления и внесение растворов, система подо! рев а кормов, выгрузчик РТК-5 с механизмом перемещения, системы контроля и управления работой - всего 18 позиций'.

Кроме того, на исследовательских заводах изготавливались малые партии и отдельные машины: оборудование для сухой очистки корнеплодов, измельчитель-дозахор корнеплодов, машины кормоцехов свиноводческих ферм КЦС-25, скмрдообразователь С11У-30, питатели-дозаторы с приемным устройством, системы загрузки сенохранилищ.

С участием автора УкрНИИгипросельхозом разработано типовые проекты кормоцехов ТП5873 "Хортица", кормоцехов для свиноводческих ферм производительностью 20, 40 и 80 т влажных мешанок в смену, кормовые дворы животноводческих ферм на 400, 600, 1200 и 2000 коров для разных типов кормления скота," ароекты кормоцехов с оборудованием КЦК-5, КЦК-5-!, КЦК-5-2 и КЦК-5-3.

Вместе с ГипроНИИсельхозом разработаны типовые проекты кормоцехов ТГТ801-460, ТП801-461, типовой проект линии термохимической обработки соломы ТП801-6-25. Конструкторским бюро ЦНИПТИМЕЖ разработаны проекты кормоцехов СХ-366 и СХ-400, которые широко внедрены в хозяйствах Украины. Всего с участием автора разработано 18 типовых и повторного использования проектов. Разработки использованы еще в 12 типовых проектах.

Основные положения работы использованы при создании норм технологического проектирования кормоцехов для животноводческих ферм и комплексов (ВНТП-18-83 и ВНТП-18-85), в ряде рекомендаций и нормативных документов.

Экономическая эффективность разработок превышает 11 млн. руб. за год, из них доля автора - около 1 млн. руб. (в ценах 1988 г).

На защиту вмиоеигся новые технологии кормообеспечеиия животноводства, обеснечиваниние за счет их унификации улучшение машинонсполь-зования в хозяйствах, что выражается в сокращении номенклатуры машин и оборудования, снижении затрат средстп, труда и знергии на кормление животных. В том числе:

1. Унифицированная технология и комплекты оборудования кормоцехов для ферм крупного рогатого скота, овец, свиней и птицы.

2. Поточная технология обработки малоценных отходов растениеводства.

3. Унифицированная технология переработки урожая сельскохозяйственных культур.

4. Методика и инструментарий для регистрации массовых расходов, оценки качества смешивании, изучение теплофизичееккх свойств материалов, прогнозирование параметров многофакторных процессов, оценки результатов внедрения.

5. Новые показатели оценки качества выполнения технологических процессов доверительный интервал, величина потерь.

6. Конструктивные решения новых машин - дозаторов, смесителей, питателей и др.; объемно-шшшровочные и компоновочные решения кормовых дворов ферм.

7. Методология проектировании кормообеспечения животноводства.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались и

получали одобрение в период 1975... 1993 гг. На ученом совете ЦН1ШТИМЕЖ; Всесоюзных научно-технических конференциях "Проблемы создания оборудования кормоцехов" в 1980, 1981 гг. (г. Вильнюс); Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы комплексной механизации и автоматизации кормопроизводства, хранения, приготовления и раздачи кормов животным на промышленных фермах и комплексах" в 1991 г. (г. Киев); объединенных НТР МСХ СССР, Госсельхозтехники и Минмаша в 1979, ¡980, 1983, 1985 гг.; объединенных НТР МСХ УССР, Укрсельхозтехннки, Министерства совхозов УССР в 1978 г.; на Научно-методических советах по проблеме РН-29 (периодически с 1975 по 1985 гг.) и Всесоюзных конференциях, что проводились в г.Запорожье в 1979, 1983, 1984 гг. и др.

Публикация результатов исследований. Основные положения исследований опубликованы в 142 работах общим объемом более 120 печатных листов, из них 22 авторские свидетельства.

Объем работы. Диссертация содержит введение, 7 разделов, выводы список использованной литературы и дополнения. Работа имеет 451 страницы машинописного текста, в т. ч. текст на 276 страницах, 103 рисунка, 84 таблицы, список литературных источников содержит 416 наименований, в т. ч. 110 иностранных, приложения изложены 30 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние проблемы и задание исследований

Проанализировано состояние использования урожая сеяных трав, кукурузы на зерно и силос, зерновых колосовых от уборки до переработки, хранения, подготовки и скармливания.

Установлено, что главной причинной недобора урожая является нарушение сроков уборки; не учитывается, что пик урожайности удерживается только в течение 5... 10 дней. В большинстве хозяйств уборка урожая трав длится больше месяца (за исключением заготовки сенажа).

Заготовку сена проводят по 5 основным технологиям. Для их реализации используется более 50 наименований машин, которые в большинстве случаев не объединены в единый технологический комплекс. Основными причинами потерь корма является нарушение сроков уборки урожая, высокий срез, потери при погрузке пневмоподачей, неиспользование консервантов, отсутствие капитальных хранилищ.

При заготовке урожая кукурузы на силос ощутимые потери урожая вызываются нарушенем агротехнических сроков уборки (в среднем в 2.5... 3.0 раза) и потерями неизмельченого зерна, которое животные не могут переварить. Имеют также место потери из-за высокого среза, пневмозагрузки массы, отсутствия капитальных хранилищ (их не большее 30% от потребности), неиспользования консервантов, плохой герметизации хранилищ.

При уборке зерновой кукурузы основная проблема связана с дальнейшей переработкой зерна н использованием кукурузной соломы. Листосте-бельную массу зерновой кукурузы в большинстве случаев силосуют и корм из сладкого переводиться в разряд кислых.

и

При уборке зерновых колосовых имеют место значительные потери зерна (п основном также из-за нарушений сроков уборки), теряется как корм полова, большие потери соломы.

Украина, наверно, одна из немногих стран мира, не выпускающая отечественного зерноуборочного комбайна. Например, во Франции производственникам предлагается более 350 моделей тракторов, 60 моделей зерно- и 49 силосоуборочных комбайнов. В Украине эта цифры соответственно составляют 5, 0, 3.

Работами выдающихся отечественных ученых доказано, что скармливание животным полноценных рационов в виде смеси всех компонентов позволяет повысить их продуктивность и сократить расход кормов. Это убедительно подтверждает передовой отечественный и зарубежный опыт. При этом с уменьшением количества заездов в животноводческие помещения сокращаются затраты труда и средств на кормление скота.

Значительное внимание уделяют ученые-зоотехники и практики использованию соломы и других отходов растениеводства. Доказано, что в весенне-легний период необходимо скармливать солому из-за дефицита в рационах клетчатки, приводящего к снижению жирности молока.

На основе анализа состояния и тенденций дальнейшего развития технологий и техники кормообеспечеиия животноводства сформулированы научная проблема, цель и задачи исследовании.

2. Методика проведения исследований

Все разделы выполнялись согласно существующей государственной системе проведения исследований. Системность исследований основана на предварительном изучении проблемы, анализе состояния, формулировании технических заданий на научно-исследовательские работы, разработке и анализе вариантов решения проблемы; теоретических, лабораторных исследований; создании макетных, экспериментальных н исследовательских образцов технологий и машин; проведения испытаний на всех уровнях, в г. ч. и государственных; доработке технической документации, участии в организации серийного производст ва, внедрения и проведения контрольных испытаний.

Кормообеспечсние животных - многофакторный процесс, каждая составляющая которого зависит от большого количества факторов. Разрабо-

тать общую математическую модель процесса довольно сложно. Связь меэкд> составляющими элементами технологического процесса кормообеспеченш является функция многих переменных., в большинстве своем неизвестных. Е этом случае целесообразно неизвестную функцию разложить в ряд Тейлора I окрестностях точки т, оставив такое количество членов, которое обеспечивало бы необходимую достоверность аппроксимации. Точность описания неизвестной функции может быть предварительно принята и определяется разницей

гп(т)=Пт)-0„(т), (1)

где 1(т) - неизвестная функция;

Р„{ш) - остаточный член разложения, который может быть определен в форме Лагранжа, Пиано или Коши.

При представлении неизвестной функции в виде многочлена Тейлора имеем линейную зависимость

п 8!

у =Г(тхЬ .... тхп>+ £( ~)т(х> - (2)

¡=1 ох

обозначив x¡-mx¡ =х,А и (—)т =А, имеем

8х

п

у=Г(т»,... ,тх„)+£А|ДХ|. (3)

¡=1

Так как Дт^,..., тхп) =у +уД, то У 5х f х-(

Из линейности последнего выражения вытекает важное обстоятельство, согласно которому влияние каждой ошибки на основной показатель можно рассматривать отдельно, приравняв значение других к нулю. Общая же ошибка может быть определена как сумма всех изученных в исследованиях

технологического процесса ошибок, каждая из которых должна быть выражена в одинаковых единицах измерения, как и конечный результат. Это в дальнейшем использовалось при изучении процессов дозирования и смешивания компонентов, изучении технологических качеств и т. д.

Решение проблемы кормообеспечения животноводства невозможно без определения ряда случайных величин, что существенно влияют на уровень и качество кормления скота, и организацию производственных процессов. Это - урожайность сельскохозяйственных культур, качество кормов, рост поголовья скота, количество животноводческих ферм и т. п.

Сложные функции, что определяют ход этих процессов, можно согласно методам прогнозирования аппроксимировать при помощи тригонометрических полиномов. Предположив, что эти функции непрерывные на промежутках [-П, П] и удовлетворяют условию í (П) то какое бы не было число б =0, можно найти полином

где (х)-Т {я)(<е.

При помощи известных методов определяются коэффициенты и значение самих гармоник. В дальнейшем полученные значения вычисляемого параметра сглаживаются методом 5 сумм или по экспоненциальным средним. Последние определяют из выражения

04=ау4+(1-а)0м, (6)

где О* - экспоненциальная средняя (сглаженное значение ряда) на момент ^ а- коэффициент, характеризующий вес текущего наблюдения, 0«1а. При определении случайной величины таким способом можно в каждом случае вычислить интервал доверия прогноза. Например, при выражении тренда в виде прямой интервал доверил определится из выражения

п

Т (х) -а0+£(ат ссз тх+Ьт зттх), ¡=1

(5)

к =Эу (п +2Ь1) /3(п+ 1)/{п2 — 1)/п,

(7)

где Бу - феднее квадратичное отклонение фактических наблюдений от реальных значений;

п - число наблюдений;

I. - время, для которого проведена экстраполяция.

Характерная особенность использования метода состоит в том, что часть числового ряда фактически известных на данное время в расчете определяется как неизвестный, что позволяет оценить точность определения случайной величины. Определенная таким способом урожайность сельскохозяйственных культур, динамика изменения поголовья скота на фермах показывает, ч то ошибка не превышает 4%.

Для технико-экономической оценки разработок возможно использование традиционных методик сравнения с базовым вариантом. Такие методы имеют один важный недостаток: они не учитывают влияние внедрения конкретной разработки на общее положение дел в хозяйстве.

Поэтому предложен новый методологический подход к оценке внедрения новых разработок: эффективность определяется в среднестатистическом хозяйстве определенного региона, оценивается влияние как на уровень обеспеченности животных кормами, так и состояние машинно-тракторного парка, обеспечения квалифицированной рабочей силой и т. п.

Конкретно в работе эффективность разработок определялась, в т. ч. и с использованием модели среднестатистического хозяйства Юга страны. Его показатели определялись по данным 11 областей Юга и Востока. Хозяйство имеет 4520 га пашни, 2397 голов крупного рогатого скота, в т. ч. 764 коровы, 1899 голов свиней; 2000 голов овец, 50 тракторов и 11 комбайнов.

3. Исследования технологического процесса приготовления полноценных кормовых смесей

Об эффективности скармливания полноценных, сбалансированных по питательности кормовых смесей свидетельствует динамика усовершенствования зоотехнических требований к кормлению скота, где, начиная с 30-х годов, взят курс именно на такую технологию. Последующие редакции зоотехнических требований (1933, 1938, 1968, 1974, 1980, 1985 тт.) направлены на кошфетизацню режимов и качества подготовки основных компонентов рациона. Кроме зоотехнических требований, разработаны ГОСТы на отдель-

пые виды кормов, в которых четко определяются качественные характеристики отдельных компонентов. К сожалению, как зоотехнические требования, так и требования стандартов, на практике не могли быть реализованы в связи с отсутствием необходимых комплектов машин и оборудования.

Теоретические основы, технология и разработка конструкций комплектов машин и рабочих органов по переработке компонентов рационов и приготовлению кормов изложены в работах В. П. Горячкина, В. А. Желиговско-го, И. Ф. Василенко, П. М. Василенко, А. А. Омельченко, Г. М. Кукты, И. И. Храпача, Л. М. Куцына, А. А. Арттоппша, В. И. Голикова, Л. И, Крона, В. Г. Кобы, В. И. Земского, С. В. Мельникова, Л. И. Грачовой, В. Д. Ткача, В. И. Сироватко, В. И. Передни и многих других.

Обоснование выбора технологии осуществлялось решением таких основных этапов.

Путем обследования в хозяйствах, изучения материалов публикаций в разные периоды (1960...975 гг., 1980...990 гг.) анализ!гровались технологические схемы кормоцехов и комплектов оборудования на фермах с различным поголовьем животных. Данные по кормоцехам разного вида животных обрабатывались, определялись наиболее характерные их показатели, количественный и качественный сослав отдельных технологических линий. Для примера в табл.1 приведены основные показатели кормоцехов животноводческих ферм, которые свидетельствуют о том, что в сравнении с периодом 1960... 1975 гг. в кормоцехах увеличилось количество технологических линий, возросла их мощность, производительность и площадь.

В результате сравнительного анализа пришли к выводу, что самой перспективной является поточная технология приготовления кормовых смесей при беспрерывном дозировании и смешивании компонентов и потоке.

Для реализации такой технологии необходимо разработать линии приема, накопления (а для корнеплодов - очищеиия и измельчения) и дозировки силоса (сенажа), зеленой массы, соломы (сена), комбикормов, корнеплодов и макродобавок.

Результаты исследований за 1980... 1990 гг. реализованы в кормоцехах для ферм крупного рогатого скота, аналогичных ТП 801-460, для которого и был разработан комплект оборудования. Опыт эксплуатации кормоцехов свидетельствует, что продуктивность животных при скармливании кормосме-

сей действительно повышалась, надо! увеличивались на 9...17, а прирост - г 10...20%.

Таблица 1 - Основные показатели кормоцехов, бывших в эксплуатации в период 1980.. Л 990 гг.

На ферме Марка ком- Количество Площадь Производи- Установ-

содержится плекта обору- технологиче- цеха, м2 тельность, ленная

дования, номер ских линий, т/ч мощность,

типового про- шт. кВт

екта

КОРК-15,

Крупный рога- КЦК-5-1. КЦК-5-2. ТП801-460, ТП801-461 «Маяк-6», до 5 300...450 10...50 55... 130

тый скот

КЦС-100/100, ДО 6 200..430 5...30 52... 140

Свиньи КЦС-2000,

КЦС-300, КЦС-24, КЦС-25

Овцы КЦО-5, КЦО-20 до 4 250. 500 10___20 75... 145 -

Анализ состояния приготовления кормов за ! 980... 1990 гг. выявил но вьге тенденции в улучшении техники кормления скота, а именно: повышает« производительность кормоцехов, устанавливаются приспособления дли внесения макродобавок, питательных растворов и т. п. Текущая технология приготовления сбалансированных по питательности кормовых смесей начинает применяться на евино- и овцефермах.

Вместе с этим ощущается обострение проблемы машиноиспользования в хозяйствах. В "Системе машин..." Количество позиций для переработки кормов вырастает до 180 наименований.

Проведенные исследования свидетельствуют, что себестоимость комплектов оборудования ц отдельных машин значительно зависит от масштаба их выпуска

С =(100MJqky) +d, (8)

где Ма - стоимость материалов и сырья, руб.;

ky=0.6586+0.0397x-0.00035x2 - коэффициент изменения удельного веса

стоимости материалов в себестоимости машины в зависимости от масштаба их выпуска х; q =22. 53+1. 24х-0. 009x2 - коэффициент изменения удельного веса сто-

имосш материалов; х - масштаб выпуска, тыс. шт.; <1 - стоимость покупных изделий.

Анализ практической деятельности заводов свидетельствует, что при изготовлении, например, 5 комплектов оборудования, опчимальных по производительности для каждого типоразмера молочных ферм, и 1 унифицированного для всех типоразмеров ферм разница затрат представляет собой более 660 млн. руб. (в ценах 1988 г.), то есть унифицированный комплект будет значительно дешевле каждого из 5 комплектов оптимального ряда.

Еще больший эффект достигается, если 1 унифицированный комплект оборудования мог бы использоваться на всех животноводческих фермах. Исходя из этого, разработана технология и комплект оборудования унифицированного кормоцеха для ферм крупного рогатого скота, овец, свиней и птицы (рис. 1).

Рис. 1. Технологическая схема унифицированного кормоцеха

1 - прицеп; 2 - питатель-дозатор БДКФ-70-20-0. 5; 3 - измельчитель; 4 - транспортер-очиститель корнеплодов; 5 - питатель корнеплодов; 6 - измельчитель-дозатор корнеплодов: 7 - бункер сыпучих кормов БСК-10; 8 - бункер-дозатор сыпучих кормов ДК-10; 9 - смеситель; 10 - проточный электроводонагреватель; ! 1 - резервуар для в обрата; 12 - уборочный транспортер; 13 - смеситель С-30; 14 - выгрузной транспортер ТС-40М; 15 - кормораздатчик КТУ-10

13

11

Теоретическими и экспериментальными исследованиями доказано преимущество двухступенчатого принципа дозирования кормов: сначала грубое - прн помощи питателей, а потом точное - объемными дозаторами.

При определении конструктивных параметров новых машин как математическую модель использовали вышеупомянутую формулу Тейлора. Например, при определении оптимального диаметра счесывающего барабана дозатора ДСК-30 анализировали дифференциальное уравнение (9)

5(Чг) *й2/02+2с^5/02+"5/02+Н,„ (9)

где 6- неравномерность выдачи корма, %;

О - диаметр счесывающего барабана, м;

- диамезр валика остатков корма перед барабаном, м;

П„ - остаточный член формулы Тейлора.

Учитывая то, что в уравнении (9) каждый последующий член является приближением к истинному значению функции и решая уравнения сначала с исключением первой, а затем и второй производной, определяют динамику влияния диаметра барабана на неравномерность выдачи.

Исследование рабочих органов дозаторов и питателей кормов осуществлялось по доработанной методике регистрации потоков материалов, где использовались усовершенствованные массонзмерители ВЛ-1059 н 990-ВН-100. Как оценочный показатель качества выполнения операции, предложен доверительный интервал, что является более строгой оценкой в сравнении, например, с коэффициентом вариации.

Для определения качества смешивания кормовых смесей, в т.ч. влажных для свиней и птицы, использовалась, как и в исследованиях 1975...1977 гг., специально разработанная методика, которая базируется на классическом методе рентгеновского абсорбционного анализа материалов. Замена двойного клина на эталонную пробу, специальная схема соединений измерительных устройств, усовершенствованное формирование пробы, позволяющее сократить время измерений до 15 с, при точности определения содержания контрольного компонента до 102 г. Как контрольный компонент использовался сернокислый барий.

Поверхностная плотность бария в пробе тВз определяется из классических выражений А. Л. Якубовича и Э. И. Зайцева, которые после преобразований имеют вид

т (Ю)

где ¡1,1г - логарифмы отношений интенсивности излучения для энергий до и после К-края поглощения;

Цп.Ц с - массовые коэффициенты поглощение ключевого компонента и смеси при разных энергиях излучения.

Предварительными лабораторными опытами определили коэффициенты поглощения для бария, комбикорма, смеси кормов, воды. Все они имеют линейные зависимости вида ц =а/-пт+Ь.

Конечное выражение для определения конце!прации бария в смеси любой консистенции имеет вид

Свз =т3а/(тВз-тс}-1С0%, (11)

где тВа, тс - поверхностная плотность контрольного компонента и смеси без него соответственно.

Результаты лабораторных и производственных исследований хорошо согласовывались с полученными в теоретических разработках. Вместе со ВНИИЖИВМАШ и ГипроНИИсельхозом разработан комплект оборудования и типовые проекты кормоцехов для разных ферм.

Создан также цех для приготовления полноценных влажных смесей дли свиней и птицы (рис. 2).

Отличительная его особенность: исключение линии приема и дозирования [рубых кормов; в линии подачи силоса и зеленой массы после дозатора установлен измельчитель; предусмотрен нагрев воды. Кормоцеха для крупного рогатого скота и свиней имеют одинаковые объемно-планировочные решения.

Кормоприготовительный цех для свиней испытан на свинофермах колхоза им. Свердлова Новониколаевского района Запорожской области и э.х. "Рассвет" ИМЖ УААН. Производственные испытания показали, что производительность составляет до 29 т/ч. При влажности смеси 74...76% и

объемной массе корма 750...770 кг/м3 равномерность смешивания - не менее 85%. Такой кормоцех с успехом может использоваться для заготовки комбинированных силосов.

1 - кормораздатчик КТУ-10; 2 - дозатор стебельчатых кормов ДСК-30; 3-электромагнит; 4 - транспортер уборочный; 5 - измельчитель типа 'Волгарь-5"; 6 - емкость водонагревагельная; 7 - дозатор концкормов ДК-Ю; 8 - питатель концкормов ДК-6; 9 - дозатор корнеплодов ДС-15; 10 - измельчитель корнеплодов ИКС-5М; 11 - транспортер корнеплодов ТК-5Б; 12 - шнек горизонтальный двухвальный ШГД-25; 13 - смеситель С-25; 14 - выгрузной транспортер ТС-40М

Сравнительная технико-экономическая оценка кормоцехов свидетельствует, что предложенные решения позволяют в зависимости от поголовья скота получить ежегодно доход от 20 до 45% стоимости цехов.

4. Исследования технологического процесса переработки отходов

растениеводства на корм скоту

Общий сбор незерновой часта урожая сельскохозяйственных культур в Украине представляет собой более 82.0 млн. т. Энергия, содержащаяся в соломе, равна энергии урожая зерна, но низкая переваримость постоянно вызывает сомнение относительно целесообразности ее скармливания.

Анализ мирового опыта использования отходов урожая свидетельствует, что все больше производственников склоняется к мнению, что отходы нужно скармливать скоту.

Существуют 2 основных теоретических направления относительно повышения питательности соломы. Один из них заключается в выделении клетчатки из лигнинового комплекса - "раздревеснивание" соломы (основопо-ложтпс направления П.А. Кормщиков). Другие (A.B. Котовский) считают, что необходимо создать комфортные условия для жизнедеятельности микрофлоры в рубце жвачных. Но оба теоретические направления сводятся к одному и тому же практическому использованию - обработке соломы щелочными растворами: при концентрации до 4% без промывания корма, а при больших концентрациях применяют промывание или нейтрализацию щелочей кислотами.

Доминирующие способы "сухой" и "полусухой" технологий подготовки постепенно теряют свою популярность в пользу "мокрых" способов подготовки перед скармливанием. Если в 60-х годах солому скармливали после химической обработки только крупному рогатому скоту и овцам, то в 80-х появляется большое количество исследований по скармливанию этого корма молодняку и свиньям.

В отечественном производстве используются такие технологии подготовки отходов:

- незначительные количества их в рационах жвачных (до 2 кг наголову) скармливаются в смеси с другим» компонентами (такой способ позволяет значительно повысить уровень жирности молока);

- химическая обработка соломы в скирдах аммиачной водой, при этом только 30% аммиака связывается соломой;

- химическая тепловая обработка отходов растениеводства в смесителях типа С-12. Замена их на оборудование типа К-1 или ЕТОС-15 несколько повышает надежность процесса, но основные недостатки комплекта устранить не удается;

- химическая обработка соломы п бетонированных траншеях и больших емкостях продуктивностью до 20... 30 т/сутки;

- потоковые технологии химической обработки соломы на оборудовании типа 'Читинка-М" и в щцековых приспособлениях не нашли широкого внедрения тому, что fie предусматривается процесс созревания корма. Аналогичное оборудование Тауруп-500 и ИР-2000 предусматривает созревание

корма в течение не менее 15 дней в насыпи высотой более 3 м, который формируется в помещении;

- технологии химической обработки соломы в процессе брикетирования нашли наиболее широкое распространение за границей. Аналогичная технология и оборудование разработано Вильнюсским ГСКБ. Комплекты КУ-2, КУ-4 удовлетворительно выполняют технологический процесс, но себестоимость обработки более чем в 3 раза превышает другие способы;

- технология твердофазной ферментации кормов предусматривает выращивание на отходах растениеводства, кормах микроскопических грибов.

В разделе решены такие основные задачи:

- путем теоретических и лабораторных исследований, производственных испытаний создано высокопродуктивную, эффективную и универсальную технологию подготовки отходов растениеводства на корм скоту;

- разработаны объемно-планировочные решение и недостающее оборудование, проведены его испытание в полупроизводственных и производственных условиях;

- внедрена в сельскохозяйственное производство технология и комплект оборудования для подготовки отходов растениеводства для скота, что позволяет повысить в 1.8...2.0 раза питательность кормов;

- разработаны рекомендации для производственников по рациональному использованию отходов растениеводства.

Согласно методической схеме проведения исследований определены основные требования к разрабатываемой универсальной технологии как такой, что может перерабатывать какой-либо вид отходов, использовать разнообразные химические реагенты, эксплуатироваться как с использованием тепла, так и без него, быть неприхотливой к степени измельчения корма. Конечно, технико-экономические показатели технологии должны превышать известные.

Исходя из поставленных требований, разработана технологическая схема, объемно-планировочные решения технологической линии термохимической обработки соломы (рис. 3).

Согласно технологии отходы растениеводства доставляются в прицепах вместимостью 45 м\ где они выгружаются в бункер питателя-дозатора БДКФ-72-20-0.5, откуда солома подается в измельчитель ИГК-Ф-4, где она

измельчается и пневмотраиспортаруется в циклон, из которого попадает в смеситель С-30. В последний одновременно подаются дозированный нагретый раствор химического реагента и пара (если это предусмотрено технологией). Смоченные отходы растениеводства попадают в камеру созревания, которой служит вертикальная утепленная емкость высотой 9...12 м, размерами в плане 3x3 или круглая диаметром 2.5...3.0 м.

>ЕЭ ЕЗ

Рис. 3. Схема технологического процесса обработки отходов растениеводства

1 - прицеп; 2 - питатель БДКФ-20-70-0.5; 3-измелъ-чигель ИГК-Ф-4; 4 - смеситель С-30; 5 - парообразователь; 6 - узел подготовки растворов; 7 - камера созревания; 8 - выгрузчик ТРК-4; 9 - наклонный транспортер

После заполнения всего обьема камеры созревания, вмещающей 7 т сухой соломы, в случая, когда в камеру подается пар, нижние слои соломы уже готовые к скармливанию. Они выгружаются при помощи фрезерного приспособления, перемещающегося параллельно самому себе. Если по технологии не предусмотрено применение пара, то корм созревает в течение суток, и в зависимости от потребности используют одну или две камеры. Химический раствор готовят в смесителях типа С-12. Готовый корм наиболее целесообразно смешивать с другими компонентами рациона, поэтому объемно-планировочные решения предложены в виде блока, который легко компонуется с кормоцехом по любому проекту.

Описанная технологическая схема, конструкция оборудования и проект линии получены в результате проведенных теоретических, лабораторных и производственных исследований. Согласно методике выполнены все типовые этапы разработки новых технологий и комплектов машин, предварительно

определенных с оптимальными параметрами по температуре и времени обработки корма. Результаты, полученные разными авторами, и данные собственных исследований свидетельствуют, что эти 2 основных параметра процесса тесно связанные между собою и хорошо аппроксимируются выражением

где т- время обработки корма, ч;

I - температура обработки,,,с.

Время полной обработки корма состоит из времени на прогревание массы корма и времени выдержки его, в результате чьего соломой связывается наиболее возможное количество химического реагента. В лабораторных условиях установлено, что наиболее оптимальным режимом обработки является использование слабых растворов химических реагентов, концентрации, например, аммиачной воды 1...3%. Температура в верхних слоях корма должна поддерживаться на уровне 60°С. Время обработай не будет превышать 2.5 ч, а затраты пара - 0.35...0.50 кг на 1 кг соломы.

Время на обработку корма, определено классическими методами:

Для неограниченной пластины

где Ь - размер слоя нагревания;

Ч - постоянный тепловой поток;

- температура окружающей среды;

- температура корма;

а - коэффициент теплоотдачи; Х- коэффициент теплопроводности. Исходя из уравнений теплового баланса,

т=е4-0'М1,

(12)

т=_А_£12а (Мо) +ЬЧЬ

2а ц

(13)

О

(Щ

т=

^БдгасГГ'

где О - затраты тепла;

Э - площадь поперечного сечения массы корма;

дгас! Т - повышение температуры в корме.

Для вычислений времени обработки по последним двум выражениям необходимо иметь значение теплофизических показателей продуктов растениеводства, которых сейчас недостает. Для их определения разработана лабораторная установка, схема которой приведена на рис.4. Она позволяет определить теплофизические характеристики различных продуктов, влияние микроорганизмов на процессы самосогревания кормов, разных газовых сред,

Рис. 4. Схема лабораторной установки для определения теплофизических свойств кормов

1-водяная баня; 2, 3 -камеры да я эталонного и исследуемого образцов; 4 - тепловоды; 5.6 - внешние и внутренние оболочки камер; 7 -теплоизолятор; 8 - крышка для заполнения камер; 9 - терморезисторы; 10 - вакуу-метр; 11 - резервуар вакуумного насоса; 12 - емкость для газа

Для упрощения измерений и уменьшение погрешности в конструкции лабораторной установки предусмотрены 2 идентичные камеры - эталонная и измерительная. Камера состоит из 2 стеклопластиковых цилиндров диаметром 150 и 80 мм, между которыми размещается теплоизоляция. С торцов камеру закрывают 2 толстые крышки, в каждую из них вмонтирован бронзовый тепловод. Оба тепловода (диаметром 50 мм) изготовлены из одной заготовки. Они одним концом контактируют с кормом в камере, а другим ввинчивается в камеру, которая заполнена жидкостью, которая подогревается. На одинаковом расстоянии по длине камер на спирали закреплены терморезисторы для контроля температуры.

плотность закладки, характер измельчения и т. п.

Эталонную камеру заполняют крахмалом, теплофизические характеристики которого хорошо изучены, а измерительная камера - материалом, свойства которого определяются.

Распостранение тепла по материалам подчиненно зависимости

ífw (15,

где At - разница между температурой тепловода и окружающей средой;

х - расстояние от места контакта материала с теплоносителем до точки

измерения; m=(aSaF)1/2;

а - коэффициент теплопроводности; S - периметр; F - сечение тепловода.

Учитывая наличие двух камер, после преобразований получим

=?.c-(x2íxi)2, (16)

ГДе ^-досл) е ~

коэффициенты теплопроводности исследуемого и эталонного материала;

Xi, х2 - расстояние от места контакта тепловода с материалом до точки

измерения соответственно в первой и второй камере. Коэффициент теплопроводности определяется

a =R2/(0>ATo), (17)

где Дт0 =Ato/v- диапазон времени нагрева; v- скорость нагрев,v =dt/dx; Ф - коэффициент формы, Ф =4; R - радиус образца.

В условиях, когда имеется эталонный образец

Яб/Здосп —X^ociJ^et

(18)

то есть коэффициент теплопроводности может быть определен при достижении температуры I в сравнимых образцах за время к ДОСл и к е, которые определяются в процессе эксперимента. Результаты исследований приведены в работе в виде кривых и уравнений регрессии. Например, зависимость коэффициента теплопроводности кукурузной соломы от плотности имеет вид

Х=0. 8043у-0.6182у-0.0128у +0.025. (19)

Л от влажноста

Ш/ =961у ®-1 ОО7 +20, (20)

где \1\1 - влажность;

у- объемный вес.

При повышении температуры коэффициент теплопроводности увеличивается по параболическому закону. Теплоемкость практически всех растительных кормов изменяется по линейному закону пропорционально содержанию сухого вещества. Для соломы, сена, кукурузной соломы при влажности 16...20% теплоемкость составляет 1.56...1.63 кДж/кгЮ.

Определенные показатели теплофизических характеристик растительных кормов использованы при расчетах конструкций камеры созревания, времени обработки и созревания, способов подачи пара в камеру.

Для поддержания температуры в массе в процессе созревания пар в монолит корма возможно подавать по периферийной или центрально-периферийной системе трубопроводов (рис. 5).

Для поддержания одинакового теплового режима во всем монолите корма необходимо определиться с соотношением подачи пара по центральной трубе и размещенной по периферии. Предположив, что он равномерно распределяется в горизонтальной плоскости, рассмотрим распределение пара в четвертой часта камеры (рис. 6).

Очевидно, оптимальным соотношение сечений паропроводов будет тогда, когда зоны двойного перекрытия будут минимальными. Анализ такой геометрической модели проводится исследованием системы уравнений

а) б)

Рис. 5. Схема подачи пара в камеру созревания а) периферийная система; б) центрально-периферийная система

У- уф: ; :::::::::: ::: ::: УУУ-: У-уУУ 'у.уУ

И !\ \ Р;;/ 1 1

Г Гг

Т ь

1с ЬР~ э

ь

Рис. 6. Расчетная схема распределения пара в монолите корма

(закрашенные зоны двойного перекрытия)

х - у - Г? = 0 1

2 2 2 2 Г' (21)

х +у -Ьх + Ь /2-14 =01

где Р? - радиус распространения пара из центральной и угловой труб; Ь - внутренняя сторона сечения камеры.

Согласно анализа оптимальным режимом подачи пара является такой, когда через центральную, угловую и боковые трубы подается соответственно 55.6; 13.9 и 4.3% общей потребности пара.

Результаты выводов проверены на действующей установке термохимической обработки соломы в колхозе им. Орджоникидзе Запорожского района Запорожской области. Камера созревания изготовлена из теплоизолированных стандартных бетонных элементов СОГ-1 размером в плане 3x3 м и высотой 1.2 м каждый. Всего по высоте 6 м камеры установлено ¡5 температурных датчиков. Измерение и фиксирование значений обеспечивалось многоканальным самописцем КСМ-2. Замеры осуществлялись непрерывно. По результатам можно судить о величине температуры и ее градиенте. При этом исследовались обе системы подводу пара.

Качество функционирования систем подачи пара оценивалось по относительному повышению температуры массы в камере по радиальной координате в плоскости, перпендикулярной вертикальной осп

©=(Ъ -ЬУЬ, (22)

где 4 - температура соломы в данный момент (средняя 3 повторностей),оС;

1« - средняя начальная температура в той же точке,оС; - температура пара в процессе эксперимента,00.

Анализ результатов свидетельствует, что степень роста О при использовании центрально-периферийной системы подачи значительно выше, в сравнении с периферийной. Самый интенсивный темп роста © наблюдается когда по центральной трубе подается на 30% пара большее, чем по трубам, которые размещаются возле стенок камеры.

Исходя из особенностей каждого химического реагента, проведен пооперационный анализ линий их приема, временного хранения технологического запаса, дозировки, приготовления рабочих растворов и их внесения. По результатам вычислений определено, что наиболее целесообразным является использования аммиачной воды или жидкого аммиака, обеспечивающих в 2.5...3.0 раза меньше затрат, по сравнению с другими реагентами.

При проведении экспериментов по оптимизации технологического процесса обработки отходов растениеводства важным показателем является качество обработки или завершенность процесса. Оценка качества обработки

определялась в процессе скармливания корма животным при обменном эксперименте. Но, как известно, это очень длительный и трудоемкий эксперимент. Поэтому при проведении больших серий экспериментов оптимизации технологических режимов использован разработанный экспресс-метод оценки, при котором навески обработанного и необработанного корма смачивались дистиллированной водой н выдерживались в автоклаве при избыточном давлении 1 атм. В течение 30 мии. и температуре 40°С.

Результаты теоретических, лабораторных и полупроизводственных исследований проверены в производсгвенных и государственных испытаниях. Наибольшее внимание в процессе испытаний уделялось определению оптимальных параметров работы нового оборудования.

На рис.7 приведены зависимости энергоемкости от скорости движения цепи выгрузной фрезы, ее перемещения, производительности линии. Определено, что при скорости цепи фрезы Уц =0. 75 м/с и скорости ее перемещения Уа =0. 35 м/мин. производительность линии достигает 6.7 т/ч, а удельная энергоемкость наименьшая.

т/год 7

654-

3-1 0.4

1 ------

'v r-y

I» _ - - ~ -Л

0!8

1

2 У« м/е 1.0

Рис. 7. Зависимость производительности выгрузки корма от скорости цепн фрезы Уц, высоты загрузки Н и скорости перемещения фрезы

1 Н=4 м, \'и -0, 5 м/мин.

2 Н=7 м, Уп =0, 5 м/мин.

3 Н=4 м, Уп =0, 35 м/мин.

4 Н=7 м, Уп =0, 35 м/мин.

Основные технические характеристики линии, определенные в процессе испытаний, такие:

- удельные затраты электроэнергии, кВт.ч/т 6.97

- затраты раствора на 1 т соломы, кг 852.6

- затраты пара на 1 т сухой соломы, кг 155

- остаток щелочи в корме, % О

В процессе государственных испытаний проводился зоотехнический эксперимент на откормочном поголовье молодняка крупного рогатого скота.

Установлено, что среднесуточный прирост повышался на 18.2% (134 г). Таким образом, в результате внедрения технологии от каждой тонны обработанной соломы получается 17.8 руб. дохода (в ценах 1988 г.).

С учетом испытаний доработана техническая документация, разработан типовой проект, начат выпуск оборудования КТО-5 Суземским заводом сельскохозяйственного машиностроения. В хозяйствах Запорожской, Днепропетровской областей, Крымской ЛР, Ставропольского края и других регионах за 1980-1989 гг. эксплуатировалось несколько сотен технологических линий химической обработки отходов растениеводства. Разработаны рекомендации относительно рационального их использования.

5. Разработка универсальной технологии кормообеснечешш животноводства

Основной задачей сельскохозяйственного производства всегда была и есть уборка, переработка, хранение ¡1 рациональное использование урожая сельскохозяйственных культур.

Важную роль в обеспечении животноводства дешевыми кормами играет комплектация машинно-тракторного парка и организация проведения работ.

Комплектация хозяйств Украины специализированными комплексами машин, работающими один-два месяца в год, не оправдала себя потому, что не удалось обеспечить все хозяйства техникой (сейчас парк машин в 4... 5 раз меньший по количеству, надежность машин на порядок ниже, сравнивая с развитыми странами); недостает высококвалифицированных механизаторов, большие потерн урожая.

Большинство организаций, что создают новые технологии, технику, решают проблему традиционно, исходя из узкой специализации. Поэтому даже значительные результаты, достигнутые в производственных условиях, например, в колхозе им. Калинина Ставропольского края, где новая технология уборки зерновых колосовых позволяет сократить капитальные затраты, повысить почти в 2 раза производительность работы, снизить затраты энергии и дополнительно собирать более чем 3 ц/га, не находит широкого внедрения в производстве. Тут снова традиционно создается комплекс, который работает 1.5...2 месяца в год.

Суть предложенной универсальной технологии заготовки, переработки, хранения и использования урожая состоит в создании единого технологического комплекса, где выполняются наиболее энергоемкие технологические процессы: обмолот, сепарация, подготовка к хранению, заполнение хранилищ, хранение запасов кормов, выгрузку хранилищ, приготовления полноценных кормовых смесей для крупного рогатого скота, овец, свиней и птицы.

Сбор урожая трав, зерновых и зернобобовых культур, силосной и зерновой кукурузы, подсолнечника осуществляют полевой универсальной машиной МПУ-250/350, (конструкция ГСКБ, г. Таганрог). Эта машина является энергетическим модулем со сменными навесными и прицепными орудиями. При уборке урожая трав она скашивает массу (или подбирает из валков), измельчает па частицы длиной 150...200 мм и загружает в транспортные средства. Все дальнейшие операции по переработке урожая осуществляются на стационарном пункте, схема работы которого приведена на рис. 8.

На пункте масса выгружается в универсальный питатель (при необходимости дополнительно измельчается) и пневмотранспортером при помощи регулируемой системы пневмоподачи загружается в сенохранилище. Последнее оборудуется солнечным воздухонагревателем, системой активного вентилирования с каналами, которые вмонтированы в пол. Такое же хранилище используется для накопления хлебной массы или зерновой кукурузы.

С питателей хлебная масса подастся на обработку. Сначала из массы, если это зерновые, выделяют наиболее ценное - зерно на семена, потом масса подается на обмолот в молотилки. Полову и солому раздельно пневмотранспортерами подают первую в хранилище, а вторую - в скирдообразователь. Из урожая зерновой кукурузы:, подсолнечника после обмолоту выделяют стебли, початки, корзинки, дополнительно их измельчают и вместе с листвой, обертками початков пневмотранспортируют в хранилище, оборудованное системой активного вентилирования.

Из урожая силосной кукурузы на комплексе выделяют початки, стебли, которые дополнительно измельчаются, и вся масса закладывается на хранение в наземные траншеи с высотой стен более 6 м. В процессе заготовки сочных кормов, комбисилосов в массу добавляют консервант, пригозовляемый непосредственно на месте. Это - щелочная фракция гидролизованой воды.

Рис. 8. Технологическая схема переработки урожая сельскохозяйственных культур на стационаре

Л - сбор и переработка урожая зерновых колосовых (1 ...4.7);

Б - сбор урожая трав и кукурузы на силос или зерно (1.2, 3.4,8, 10.11);

В - выгрузка хранилищ, транспортирование и приготовление кормосмесей (13... 16);

Г - заготовка урожая свеклы (12).

Стационарный пункт переработки урожая размещается возле наибольшей фермы хозяйства. Здесь же сооружаются хранилища кормов. В стойловый период технологические линии используются для приготовления полноценных кормовых смесей для всего поголовья животных в хозяйстве. Технология приготовления смесей осуществляется как это описано в 3 и 4 разделах работы. Если в хозяйстве доминирует крупный рогатый скот, то на комплексе предусматривается линия обработки соломы.

Основные технологические лишш, хранилища кормов запроектированные в виде отдельных блоков. Можно легко осуществить проектирование и комплектацию стационарного пункта для конкретного хозяйства.

Проведены в разные сроки с участием автора производственные испытания отдельных фрагментов стационарного пункта - цехов по приготовлению смесей для разных видов животных с блокированием линий переработки соломы, корнеплодов; испытания технологии заготовки зерновой кукурузы с заготовкой влажного зерна; заготовки измельченного сена в механизированных хранилищах; заготовки корнеплодов в капитальных хранилищах с активным вентилированием и т. д. свидетельствуют, что предложенная технология может быть реализована машинами, которые сегодня изготовляются серийно.

Исключение представляют собой конструкции питателей-дозаторов и скирдообразователей. Многочисленные исследования, направлены на усовершенствование конструкции питателей-дозаторов различных материалов, в основном, связанные с усовершенствованием равномерности выдачи массовых потоков. Но есть не менее важная проблема - увеличение грузопотоков на промежутке подъезд-разгрузка транспортного средства, накопление материала в бункере питателя. Анализ показывает, что производительность технологических линий в значительной мере зависит от производительности загрузки бункера.

Пользуясь аппаратом теории массового обслуживания, определено количество питателей для стационарного пункта среднестатистического хозяйства при условии, что вместимость 45 м3 прицепа представляет собой 2.1 т или 1.85 т массы.

По результатам исследований рассчитано время простоев агрегатов (табл. 2).

Определено, что целесообразно на пункте иметь 4 питателя. Для компенсации возможных перебоев в работе отдельных линий на пункте предусмотрено механизированное хранилище вместимостью 500 т.

Таблица 2 - Простой агрегатов на пункте за сутки, ч

Вместимость Время простоя транспортных агрегатов Время простоя питателей при:

4 питателя 5 питателей 4 питателя | 5 питателей

2.1 40.14 9.0 14.6 26.08

1.85 169.0 10.0 6.2 16.26

Существующие конструкции питателей в основном такие, в которых загрузка осуществляется в хвостовой части бункера через задний борт прицепа или автомобиля. С целью улучшения подъезда питатели БДК-Ф-20-70-0, 5 оборудованы пассивными колесоотбоями. С их помощью подъезд задним ходом осуществляется намного надежнее. Двигаясь задним ходом, агрегат за счет взаимодействия шины заднего колеса прицепа и пассивного колесоотбоя изменяет свою траекторшо. Наибольшие усилия, передаваемые через шину для перемещения задней оси агрегата без повреждения или демонтажа шины, определяются из уравнений

где 5 - угол между осью колесоотбоя и осыо колеса, град;

ку - коэффициент сопротивления боковому уводу шин для колес, используемых в прицелах ку =25...50 кг/град. (2К - нагрузка на заднюю ось, кг; <|>- коэффициент сцепления шин с покрытием; г - радиус колеса, м.

Из расчетов вытекает, что наибольшая вместимость тракторного прицепа, при которой возможно безаварийно использовать пассивные, жесткие колесоотбои, не превышает 2400 кг. Улучшить условия удалось за счет внедрения активных колесоотбоев и подвижных площадок. Колесо контактирует с поворотной трубой, и за счет этого усилия задняя ось прицепа перемещается вместе с подвижными площадками.

На этом проблема перегрузки полностью не решается, поскольку высуженный из агрегата корм должен заполнить бункер. А так как скорость продольного транспортера составляет 0.002...0.01 м/с, а длина его более 4 м, то заполнение бункера составляет 7...10 мин. Поэтому конструкция питателя дополнена платформенным разгрузчиком. В питателе БДК-Ф-20-70-0.5, в хвостовой части бункера, между концом продольного транспортера и поперечным колесоотбоеи, что фиксирует положение прицепа на разгрузке, установлена как продолжение бункера вставка емкостью 15...20 м3. По всей ее длине над верхней цепью продольного транспортера до битеров питателя пе-

5 = Р/ку

Р = Ок(}/2 + фгО/г

(26)

ремещастся площадка-платформа. Она имеет отдельный электропривод, ход ее регулируется положением конечных выключателей, в передней части размещены поворотные рычаги. Последние при перемещении платформы вперед поворачиваются на осях, и тогда лобовая часть платформы увеличивается в 5 раз, при обратном ходе рычаги убираются, и платформа свободно перемещается под кормом. Корм из прицепа падает на дно вставки, в это время начинает двигаться (скорость 0.25 м/с) платформа, лобовою своей частью перемещает массу к битерам, перемещается также и насыпь на самой платформе. При перемещении назад он опирается на поперечный колесоотбой и таким образом освобождает платформу от корма. За 4...5 ходов прицеп вместимостью 45 м3 выгружается, высота насыпи в бункере достигает 1.8...2.0 м, и корм находится возле битеров питателя. Такая конструкция может быть использована во всех существующих пит ателях, что в 3...4 раза повышает их производительность.

Процесс приема и дозированной выдачи кормовых материалов можно еще больше повысить, если использовать питатель без подъезда задним ходом. В этом случае агрегат заезжает перпендикулярно оси питателя, активные и пассивные колесоотбой четко фиксируют его положение. На платформу-транспортер, размещающуюся ниже колес агрегата на 900 мм, выгружается все 45 м3 груза.

Разработаны конструкции питателей, испытаны в лабораторных и производственных условиях в линии переработки соломы, в колхозе им. Орджоникидзе - в линии загрузки сенохранилища, в колхозе "Азовец" Приазовского района Запорожской области - в линии обмолота урожая зерновой кукурузы, в э.х. "Рассвет" ИМЖ УААН. Загрузка осуществлялась как тракторными прицепами, так и автомобилями-самосвалами.

Исследования подтвердили, что новые разработки обеспечивают прием кормов с прицепов вместимостью 45 м3 без потерь, бункер питателей с приемным устройством заполняется за 4.3 мин, а в наиболее распространенной конструкции питателя ПЗМ-1, 5 этот процесс продолжается более 12 мин. Питатель, загружающийся при подъезде тракторного агрегата сбоку, обеспечивает заполнение бункера менее чем за 1 мин.

Технико-экономическая оценка новой конструкции питателя в сравнении с питателем ПЗМ-1, 5 показывает-, что при перевозке 1000 т соломы экономический эффект составляет 4794 руб. в ценах на 1990 г.

В ИМЖ УАЛН разработана конструкция скирдообразователя, обеспечивающего высокую производительность скирдования - более 30 т/ч, при плотность корма в скирде свыше 100 кг/м3.

Скирдообразователь СПУ-30 состоит из камеры прессования, в которой при помощи гидроцилиндров перемещается прессовальный клапан, наклонной крыши, опорных боковых и передних поворотных колес, рамы, задних поворотных стенок.

Технологический процесс начинается при закрытых задних поворотных стенках. Тракторные стогометатели СШР-0, 5 (один или два) из боков загружают солому, доставляемую в прицепах, в пространство перед прессовальным клапаном. Последний напрессовывает солому в камеру. После ее заполнения раскрываются задние поворотные стенки и начинается формирование скирды. Разработана также конструкция скирдообразователя, принимающего массу из стационарных линий ее подачи.

Производственные испытания скирдообразователя, проведенные в колхозе "Прогресс" Солонянского района Днепропетровской области, показали, что в среднем плотность соломы в скирдах была 103 кг/м3, в скирдах ручной укладки - 67.5, то есть в 1.53 раза меньше.

С учетом результатов производственных испытаний отдельных элементов универсальной технолоши проведена их технико-экономическая оценка. Для среднестатистического хозяйства стоимость машин и суммарная энергоемкость установленных двигателей машинно-тракторного парка снижаются более чем в 2 раза, сравнивая с общепринятой комплектацией, а количество механизаторов, занятых на уборке, переработке, заготовке кормов и кормлении скота, уменьшается с 126 до 34 человек.

При внедрении универсальной технологии большинство энергоемких процессов (обмолот, сепарация, измельчения и т. др.) переводятся на электропривод. Это позволяет в условиях среднестатистического хозяйства Украины сберечь более 40000 кВт л или 10 т жидкого топлива. Экономится еще 18 т жидкого топлива на перевозке соломы, поскольку традиционно ее перевозят при объемной массе 50 кг/м3, при транспортировании хлебной массы объемная масса превышает 200 кг/м3. Следовательно, общие затраты жидкого топлива сокращаются на 34%.

6. Основные положения методики расчета и проектирования кормообеснечения скота

На сегодня при разработке проектов строительства или реконструкции животноводческих ферм не разрабатывается проект кормообеспечения скота. Важно рационально разместить объекты кормообеспечения на территории фермы. Основным условием эффективного размещения является минимизация грузопотоков кормов.

Для этого определяют набор кормов, размеры и координаты центров тяжести хранилищ и мест скармливания кормов. Кормоцех должен располагаться на пути основного грузопотока кормов.

Геометрические размеры хранилищ определяют вместе с защитными зонами, размеры кормоцеха и коровников - вместе с площадками резерва, разворотов агрегата и т. Д. Целевая функция - минимальная величина общего грузопотока кормов может быть решена при помощи разработанной программы.

Математическая модель оптимизации кормообеспечения основывается на таких закономерностях (табл. 3).

Таблица 3 - Основные математические зависимости оптимизации кормообеспечения скота

Оценки отдельных элемеглов технологии Обозначение величин

1 2

Урожайность сельскохозяйственных культур <3 прогноз урожая;

д,=ау,+ (1 -а)<3:-. V урожай текущего года, ц/га

Потери зерна и кормов из-за несовершенства Р, - потери, %;

техники П=Ху,8ГГ|1'( - урожай ¡-ой культуры, ц/га;

& - площадь посева, га

Потери зерна и кормов из-за нарушения сро- N - количество уборочных агрегатов, шт;

ков уборки Ф - производительность агрегата на

П^уйГКРп уборка 1-ой культуры, га/сутки;

Т^ДОф-Т, Т» - срок уборки согласно требованиям,

суток;

Те - продолжительность уборки, суток;

Я'ь у'] - масса урожая, собрана припревы-

вышении Т4;

Рп - потери при Т' >Т1,%

Продолжение табл. 3

Оценки отдельных элементов технологии Обозначение величин

1 2

Потери незерново! части урожая (НЧУ) при превышении сроков уборки Пи=К2£8-,у,<

Затраты на складирование НЧУ Пск -Е +аК

Затраты, связанные с использованием земельных площадей под хранилищами

Пзм =8хрР

Потери при хранении силоса, соломы, сена Пхр=Х(В+аКхр)

Потери будущего урожая из-за уплотнения почвы при использовании уборочных агрегатов

П, -Ц»У(К ,

Потери при хранении урожая

Затраты, связанные с перевозкой кормов в

осенне-зимний период

Зи=Ер4<2„

Доход, получаемый от использования полноценных кормовых смссей Пос=2;г№Цк

Прибыль, полученная от использования оригинальных технологий, использования обогащенных комбикормов, микрошпации зерна, химической обработки отходов и т. д. По^ЕШМда

Затраты, связанные с эксплуатацией машинно-тракторного парка при заготовке, хранении и использовании кормов П,=2(Ем+осКи)

у® - урожайность незерновой части урожая при Те, ц/га;

Кг =0. 5

П риведениые затраты

Бхр - земельные площади под хранилищами, га:

Р - доход, руб.

М1 - масса 1-го корма;

Кхр - коэффициент потерь, зависящий от типа хранилищ и способа герметизации

Ц) - цена будущего урожая, руб/ц

К3=0.20... 0.25

Приведенные затраты

<3„ - объем перевозок, чк.м-;

(3( - стоимость перевозок, руб/(тк.м-)

N1 - поголовье продуктивного скота даного вида, голов;

Р - годовая производительност ь, ц; - цена единицы продукции, руб/п;

К =0. I... 0.2 - коэффициент повышения производительности

К1—0.10... 0.24 - коэффициент повышения производительности за счет специальной обработки кормов

Приведенные затраты

В каждой строчке таблицы для конкретного хозяйства рассчитывается несколько возможных вариантов и определяются наиболее эффективные. В дальнейшем преимущество предоставляют те варианты технологии, которые существенно влияют на показатели следующей строки. Таким образом учи-

тывается универсализация технологических решений. Расчеты, выполненные для условий среднестатистического хозяйства свидетельствуют, что при современном уровне урожайности за счет сокращения потерь во время уборки, заготовки, хранения и использования урожая можно с большим запасом удовлетворить потребности животноводства в питательных веществах. К тому же значительно сокращается номенклатура машин, затраты труда и средств. Эти направления усовершенствования технологий отчасти использовано при формировании Национальной системы машин.

7. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

7.1. Сформулированная цель и задачи диссертационной работы решены в процессе теоретических и экспериментальных исследований новых поточных технологий и машин для кормообеспечения скота, что позволило:

- обосновать и создать унифицированные поточные технологии, комплекты машин и кормоцехов для приготовления полноценных, сбалансированных по питательноста кормовых смесей скоту и птице, повышающих продуктивность животных на 10... 15% при снижении затрат труда, средств и кормов;

- довести целесообразность, обосновать технологический регламент, создать технологию и комплект оборудования химической и термохимической обработки отходов растениеводства, повышающих их питательность до 18,0%;

- предложить универсальную технологию и набор машин для кормообеспечения животноводства при переработке урожая на стационаре, снижающих в условиях среднестатистического хозяйства капитальные затраты в 2.3, затраты труда - в 3.7 раза. При этом за счет сокращения потерь возможно дополнительно собрать: зерна колосовых - 300, зерна кукурузы - 264 т, сэкономить до 34% жидкого топлива, расходуемого при сборе и перевозке урожая.

7.2. Обоснована целесообразность использования для оценок результатов внедрения модели среднестатистического хозяйства региона, доработана методика прогнозирования многофакторных процессов, предложена новая оценка технологий с помощью величины потерь урожая при комплексном, пооперационном анализе его использования.

7.3. Разработана методика, оборудование и приборы для регистрации массовых потоков материалов, доведены преимущества доверительного интервала как наиболее объективного показателя качества оценки процесса, сокращающих в 15...20 раз затраты труда при исследованиях и уменьшающих ошибки до ±1.0... 1.5%.

7.4. Теоретически и экспериментально доказаны преимущества разработанной методики и оборудования рентгеновского абсорбционного анализа качества смешивания, обеспечивающих при относительной ошибке пс более ±2.5% анализ пробы за 20...30 с, не зависимо от ее агрегатного состояния.

7.5. Предложена методика, создано оборудование для определения теп-лофнзнческих характеристик кормов, в том числе и в зависимости от газового наполнения пробы.

7.6. Разработана упрощенная методика экспресс-анализа качества химической обработки отходов растениеводства.

7.7. Теоретически и экспериментально исследован процесс перегрузки корма из транспортных средств к бункерам-питателям-дозаторам. Предложена конструкция приемной части питателей, обеспечивающая в течение 90... 180 с перегрузку без потерь любого прицепа, с заполнением всего объема бункера.

7.8. В результате теоретических и экспериментальных исследований разработана конструкция поточного скирдообразоватсля СПУ-ЗОМ производительностью до 30 т/ч, обеспечивающего плотность соломы в скирде около 100 кг/м3.

7.9. Разработана математическая модель и регламент проектирования кормовых дворов животноводческих ферм.

7.10. В сельскохозяйственное производство с участием автора внедрено:

- комплект оборудования кормоцехов для крупного рогатого скота и овец типа КЦК-5, в том числе дозаторы стебельчатых кормов ДСК-30, комбикормов ДК-10, свеклы ДС-15, смеситель непрерывного действия С-30, сборный транспортер ТЛ-65, питатель-дозатор БДК-Ф-20-70, оборудование для сухой очистки и измельчитель-дозатор корнеплодов;

- комплект оборудования кормоцехов для свиней и птицы КЦК-25, в том числе сборный транспортер ШВС-25, смеситель С-25, транспортер ШВН-25;

- комплект оборудования для химической обработки соломы КТО-5, i том числе питатель-дозатор БДК-Ф-20-70-0.5, измельчитель ИГК-Ф-4, раз грузчик РКТ-4;

- объемно-плаиировочные решения кормоцехов, кормовых дворов, ли ний переработки отходов растениеводства, всего 18 типовых проектов, раз работки использованы еще в 12 типовых проектах;

- основные положения работы использованы при создании норм технологического проектирования (ВНТП-18-83; ВНТП-18-85), в ряде рекомендаций и нормативных документов.

Документально подтвержденная эффективность разработок составляет почти 1 млн. руб. (дом автора в ценах 1988 г.). Разработки защищены 22 авторскими свидетельствами.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ, В КОТОРЫХ ОСВЕЩАЕТСЯ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Книги, брошюры

1. Артюшин A.A., Червенко П.И., Черкун В.Я. и др. От комплексной механизации к автоматизации в животноводстве. -Днепропетровск, Промшь. 1973.

2. Артюшин A.A., Червенко П.И., Черкун В.Я. и др. Комплексная механизация животноводческих ферм. -Днепропетровск, Промшь, 1974.

3. Технология производства полиорационных кормосмесей в рассыпном и гранулированном виде /А.Артюшин, В.Черкун, А.Лиходед и др. //Производство и использование полнорационных гранулированных и брикетированных кормов в животноводстве. М.: Колос, 1975.

4. Артюшин A.A., Черкун В.Я. и др. Методичш рекомендацн по ефективно-му використаншо машин та обладнання для приго гування корм!в на фермах велико! рогато'1 худоби. - К.: Урожай, 1979.

5. Черкун В.Я., Семиков H.A. и др. Совершенствование кормления животных при реконструкции ферм И К индустриальному животноводству на основе реконструкции ферм. - Днепропетровск, Проминь, 1979.

6. Горбулин А.И., Черкун В.Я. и др. Методические рекомендации по организации производства, эксплуатации машин и оборудования на комплексах

по выращиванию петелей с режимным кормлением. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1979.

7. Куюга Г.М., Черкун В .Я. и др. Методические рекомендации по типам кормоцехов для крупного рогатого скота. 1С., Урожай, 1980.

8. Черкун В .Я., Рабшгына В.М. н др. Методика оценки эффективности использования кормоцехов. -Тамбов, МСХ (СССР), 1985.

9. Черкун В.Я., Кропи Л.И. и др. Методические рекомендации по переработке отходов растениеводства к скармливанию. Госагропром (СССР). - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. - 1986.

10. Ведомственные нормы технологического проектирования кормоцехов для животноводческих ферм и кодшлексов. ВНТП 18-83. - М.: Агропромиздат, 1985.

11 .Ведомственные нормы технологического проектирования кормоцехов для животноводческих предприятий. ВНТП 18-85. - М.: Агропромиздат, 1986.

12.Черкун В.Я. Технология приготовления полноценных кормовых смесей для животных. Кормоцеха. - Запорожье: ИМЖ УААН, 1997.

13. Черкун В.Я. Разработка универсальной технологии кормообеспечения животных. - Запорожье: ИМЖ УААН, 1997.

14.Чсркун В.Я. Исследование технологического процесса, разработка комплекта оборудования для подготовки отходов растениеводства на корм скоту. - Запорожье: ИМЖ УААН, 1997.

П. Статьи в научных изданиях

15. Артюшнн A.A., Черкун В.Я. и др. Опыт эксплуатации и перспективы совершенствования оборудования кормоцехов животноводческих ферм //Проблемы создания оборудования кормоцехов. - Вильнюс, 1980.

16. Черкун В.Я., Воронин JI.C. Перспективы создания унифицированных комплектов оборудования кормоцехов животноводческих ферм и комплексов //Проблемы комплексной механизации и автоматизации хранения и приготовления кормов животным на промышленных комплексах. -М.: Колос, 1981.

17. Черкун В.Я. Дозатор волокнистых кормов И Проектирование рабочих органов для животноводства. - Ростов н/Д, РИСХМ, 1972. - Вып.11.

18. Артюшии A.A., Черкун В.Я. и др. Механизация химической обработки грубых кормов //Животноводство. - 1973. -№2.

19. Черкун В.Я., Семиков H.A. К обоснованию типажа кормоцехов для молочных ферм //Научн.-техн.бюл.по мех.и электр. животноводства. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1975. - Вып.4.

20. Артюшии A.A., Сыч A.A., Черкуп В.Я. Оценка качества смешивания кормов рентгеновским абсорбционным методом //Научн.-техн.бюл.по мех.и электр. животноводства. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1975. -Вып.4.

21. Артюшин A.A., Чсрвенко П.И., Черкун В.Я. и др. Подготовка кормов и кормоцеха для скота //Тваринннцтво Укра'нш. - 1975. - №11.

22. Артюшин A.A., Черкун В.Я. Методика оценки качества работы смесителей кормов //Новое в методах испытаний тракторов и с.-х. машин. - М.: ЦНИИТЭИ, 1976. - Вып.ХГХ.

23. Черкун В.Я., Шацкий В.В. К обоснованию конструктивно-технологической схемы питателя-дозатора стебельчатых кормов // Науч.-техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1978. - Вып.9.

24. Артюшин A.A., Черкун В.Я. и др. Методика регистрации и оценки расхода мегериалов при испытании машин // Новое в методах испытаний тракторов и с.-х. машин. - М.: ЦНИИТЭИ, 1976. -Вып.Х1Х.

25. Черкун В.Я., Лиходед В.В. Механизация приготовления кормов на фермах //Свиноводство. - 1979. -№12.

26. Артюшин A.A., Черкун В.Я. Термсшинчна обробка грубих коргЛв. //Корми i кормовиробництво. - К.: Урожай. - 1979. - Вцп.8.

27. Черкун В.Я. Перспективы развития механизации приготовления кормов на фермах //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1980. -№2.

28. Черкун В.Я. Артюшин A.A. Кормоцех "Хортиця" //Тваринництво Укра'нш. - 1981. -№11,

29. Ренсевич A.A., Черкун В.Я., Ставицкая С.К. Экспресс-метод оценки качества грубих кормов // Науч.-техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. -1981.ВипД5.

30. Ренсевич A.A., Черкуп В.Я., Стапицкая C.K. Результата исследований по обоснованию режимов работ установки для термохимической обработки соломы //Науч.- техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1981 .-Вып.16.

ЗКЧеркун В .Я. Типаж кормоцехов //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1982. - №9.

32.Черкун В.Я., Лиходед В.В. и др. Кормоцех КЦК-25 //Сшьське буд1вниц-тво.- 1983. -№10.

33. Черкуп В.Я., Митков В.В. Технологическая линия подготовки корнеплодов //Техника в сельском хозяйстве. - 1983. - №11.

34. Черкун В.Я., Митков В.В. Применение метода планирования эксперимента в исследовании процесса очистки корнеплодов //Научн.-техн. бюл. по мех. и электр. животноводства. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1983. -Вып. 17.

35. Черкун В .Я., ПГиидт Р.К. и др. Эффективность термохимической обработки соломы влажнии способом // Науч.- техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. 1983. - Вып.18.

36. Самойлова В.Ш., Черкун В.Я. Определение температур в камере термохимической обработки соломы методом конечних разностей (сеток) //Науч. -техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1983. - Вып. 19.

37. Черкун В.Я., Самойлова В.Ш. и др. Система распределения пара в камере термохимической обработки соломы /Науч. техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. 1983. - Вып.19.

38. Черкун В.Я., Чумаков В.М. и др. Параметры линии вигрузки соломы из камеры термохимической обработки // Науч.- техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. 1983. - Вып.9.

39. Черкун В.Я., Лиходед В.В. и др. Устройство для очистки загрязненной воды //Техника в сельском хозяйстве. - 1984. -№)2.

40. Новиков Ю.Ф., Черкун В.Я. и др. Технология обработки соло ми перед включением в рацион животним //Сельское хозяйство за рубежом. - 1984. - №?9.

41.Черкун В.Я., Самойлова В.Ш. и др. Сравнительний технико-экономический расчет промышленник технологических линий химической обработки

соломы // Науч.-техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. • Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. - 1984. - Вып.22.

42. Черкун В.Я., Лиходед В.В. Экономическая эффективность приготовлена кормосмесен свинопоголовью //Научн.техн.-бюл.по мех. и электр. животноводства. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1984. - Вып.20.

43. Черкун В.Я., Анпилогов И.И. Методы ап проксимации в инженерных ис следованиях технологических процессов сельскохозяйственного производства //Науч.-техн.бюл.ЦНИПТИМЭЖ.-Запорожье,- 1984,- Вып.21.

44. Анпилогов И.И., Черкун В.Я. Исследование систем подачи пара в камеру созревания термохимической обработки соломы //Науч.-техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, 1984. Вып.21.

45. Черкун В.Я., Саенко Я.Г. Выбор химических реагентов для подготовки отходов растениеводства к скармливанию И Науч.-техн.бюл. по механизации и электрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. - 1985. -Вып.24.-С.76.

46. Анпилогов И.И., Черкун В.Я. Определение параметров винтовых конвейеров. // Науч.-техн.бюл. по механизации и электрификации жив-ва. ■ Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ. - 1985. - Вып.24.

47. Новиков Ю.Ф., Черкун В.Я. и др. Технология приготовления гранул и брикетов П Животноводство. - 1985. - Мз7.

48. Черкун В.Я. Критерии оценки эффективности эксплуатации кормоцехов //Механизация и автоматизация приготовления кормов. - М.: ВИЭСХ, 1986.

49. Анпилогов И.И., Черкун В.Я., Киселев A.B. Определение теплоемкости стебельчатих кормов //Науч.-техн. бюл. по механизации и электрификации жив-ва. ЦНИПТИМЭЖ, Запорожье, 1986, Вып.5, С.83.

50. Черкун В.Я., Киселев A.B. Кормоцех для малых животноводческих ферм //Научн.-техн.бюл.по мех.и электр .животноводства. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1986.-№26.

51. Черкун В.Я. Оптимизация количества питателей па стационарном пункте переработки урожая сельскохозяйствешшх культур // Науч.-техн. бюл. по механизации и лектрификации жив-ва. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1986. - Вип.26.

52. Чсркун В.Я., Сабсай В.Д. и др. Технология и технические средства закладки скирд соломы л nojions при комбайновой уборке: Корма из отходов АПК, техника и технологии. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1988.

53. Черкун В.Я. Индустриализация использования отходов растениеводства // Корма из отходов АПК, техника и технологии. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1988.

54. Черкун В.Я. Технологические аспекты кормообеспечения общественного животноводства //Проблемы комплексной механизации, автоматизации и раздачи кормов животным. К., ВНИИЖивмаш, 1988.

55. Черкун В.Я. Анализ техничнекого обеспечения заготовни кормов //Научн.-техн.бюл.по мех.и электр.животноводства. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1988,- №29.

56. Черкун ВЛ. Энергоемкость технологических процессов переработки кормов //Научн.-техн.бюл.по мех.и электр .животноводства. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1988,-№30.

57.Черкун В.Я. К исследованию процесса подъезда тракторного прицепа на разгрузку: Проблеми индустриализации производства молока/ Сб. научн. трудов. - Запорожье, ЦНИПТИМЭЖ, 1989. Вышо32

58. Черкун В.Я. Анализ исходных требований к кормоприготовительным машинам I Науч.-техн.бгол. по механизации и электрификации животноводства/ЦНИПТИМЭЖ. - 1989. - Вып.32.

59. Черкун В.Я., Савин В.А. К вопросу проектирования кормовых зон животноводческих ферм / Науч.-техн.бюл. по механизации и электрификации животноводства/ ЦНИПТИМЭЖ. - 1989. - Вып.32.

60. Черкун В.Я., Герасименко А.И. Обоснование конструкции универсального питателя растителыгих материалов: Проблемы прогнозирования научно-технического прогресса в машиностроении для животноводства и кормопроизводства.- К., ВНИИЖивмаш, 1989.

61. Черкун В.Я. Универсальний кормоприготовительний технологический комплекс // Зоотехния. - 1990. - №1.

III. Авторские свидетельства на изобретения и патенты 62.А.С. № 728799 СССР, М.Кл2 А01 К5/02 В65 Ст 43/08. Устройство для равномерной подачи волокнистых кормов /А.А.Арпошин, В.Я.Черкун,

А.Ш.Финкельштейн, И.В.Кулаковский, Л.М.Куцып и др. (СССР). №2190723/30-15; Заявл. 14.11.75; Олубл.25.04.80; Бюл.№5.

63.А.С. № 445839 СССР, М.Кл GOi f 11/46. Дозатор сыпучих материале! /И.К.Пульчев, ВЛ.Черкун (СССР). - №1836449/18-10; Заявл.09.10.74 Опубл.05.10.74; Бюл.№37.

64. A.c. № 442098 СССР, М.Кл2 Ст01-11/46. Дозатор сыпучих материалов /А.А.Артюшшг, В.Я.Черкун, А.Ш.Фиикельштейн, И.В.Кулаковский и др (СССР). - N2189560/10; Заявл. 14.11.75; 0публ.05.01.77; Бгол.№1.

65.А.С. № 812247 СССР, Ж М.КлЗ АЩ1 К5/02. Отделитель кормо£ /А.А.Артюпшн, В.Я.Черкун, В.В.111ацкий, А.С.Клебан, Ю.Л.Лившиц и др (СССР). -№2817122/30-15; Заявл. 14.09.79; 0публ.15.03. 81: Бюл. №10.

66. A.c. № 808062 СССР, М.КлЗ AOl К5/02. Распределитель корма к бункеру дозатору /А.А.Артюшин, В.Я.Черкун, В.В.Шацкий, В.Я.Киришун Ю.С.Плитко, А.А.Омельченко, Ю.Л.Лившиц, И.Д.Губарева и A.C. Кле баи. (СССР). - №2659726/30-15; Заявл.21.08.78; Опубл.28.02.81; Бюл.№8.

67. A.c. № 899026 СССР, М.КлЗ AOl К5/02. Устройство для дозированной подачи волокнистых материалов /ЮЛЛившиц, И.Д.Губарсва, А.С.Кле бан, В.Я.Черкун и В.В.Шацкий. (СССР). - №2977445/30-15; Заявл.04.09.80 0публ.23.01.82; Бюл.№3.

68. A.c. № 961637 СССР. Способ приготовления кормов /Ю.Ф.Новиков

A.А.Артюшин, В.Я.Черкун и др. - Опубл. в Б.В. 1982, №36.

69. A.c. № 919640 СССР, М.КлЗА01 К5/02. Дозатор стебельчатых кормог /А.А.Аргюшин, В.В.Шацкий, В.Я.Черкуп, Л.М.Куцып и А.С.Клебаг (СССР). - №2854907/30-15; Заявл. 14.12.79; Опубл. 15.04.82;Бюл.№14.

70. A.c. № 852291 СССР, М.КлЗ AOl К5/02. Дозатор кормов / Ю.Л. Лившиц,

B.П.Тополев, И.Д.Губарева, В.Я.Черкуи и др. (СССР). -.№2893259/30-15; Заявл. 14.12.79; 0публ.07.08.81; Бюл.№29.

71. A.c. № 923426 СССР, М.КлЗ AOl ДЗЗ/08. Устройство для отделения корнеплодов от i фи месей/A.A. A piro i и и и, В.Я.Черкун, В.В.Мнтков, Л.С. Воронин и Л.М.Куцын. - (СССР). - №3222870/30-15; Заявл.22.12.80; 0публ.30.04.82; Бюл.№16.

72. A.c. № 1051120 СССР, Кл. C13CU08. Режущее устройство к измельчителям корнеплодов /Л.С.Воронин, А.А.Артюшин и В.Я.Черкун (СССР). -№3343582/30-15; Заявл.06.10.81; Опубл.ЗО. 10.83; Бюл.№40.

73. A.c. № 1020114 СССР, A23JIJ/12. Устройство для термохимической обработки соломи. /А.А.Лртюшин, В.Я.Черкун, В.Ш.Самойлова, В.В. Шацкий, Л.М.Куцин (СССР). - Заявл. 10.12.81; Опубл. 30.05.83; Бюл.№2.

74. A.c. № 1063837 СССР AOl F 29/00. Измельчитель корнеплодов /A.A. Ар-тюшип, В.Я.Черкуп, Л.С.Вороннп, В.В.Митков (СССР).-№3245199/30-15; 3аявл.03.02.81; 0публ.30.12.83; Бюл.№48.

75. A.c. № 1042649 СССР, AOID 33/08. Устройство для отделения корнеплодов от примесей /В.Я.Черкун, В.В.Митков, А.В.Киселев (СССР). -№3435561/30-15; Заявл.07.05.82; 0публ.23.09.83; Бтол.№ 35.

76. A.c. № 1138081 СССР, М.КлЗ AOl К5/02. Питатель стебельча тых кормов /В.Н.Аидренко, В.Л.Бойков, В.М.Бологин, В.Я.Черкуп, В.В.Шацкий (СССР). - №3641684/30-15; Заявл.21.07.83; 0публ.07.02.85; Бюл.№5.

77. A.c. № 1158121 СССР, М.КлЗ АО! К5/00. Питатель раздатчика стебельча-тих кормов / В.В.Шацкий, А.А.Артк>Ш1Ш и В.Я.Черкуп, (СССР). -№3244625/30-15; Заявл.12.11.80; 0публ.30.05.85; Бюл.№20.

78. A.c. № 1299540 СССР, А01 D 85/00. Самопередвигающийся скирдоофор-митель/В.Д.Сабсай и В.Я.Черкун (СССР). - №3960256/30-15; Заявл.02.10.85; Опубл.ЗО.ОЗ.87; Бюл.№12.

79. A.c. № Î447338 СССР, А23 №17/00. Устройство для термохимической обработки кормов/ В.Я.Черкун, В.В.Шацкий, В.Ш.Самойлова, В.М.Чумаков и В.В.Лиходед (СССР). - №4272197/30-15; Заявл. 29.06.87; Опубл. 30.12.88; Бюл.№48.

80. A.c. № 1375229, СССР, А23К 1/2. Способ обработки соломи на корм /В.И.Безносов, В.Л.Бойков, В.М.Болотнн, Л.Н.Высоцкий, П.Д.Понуров и В.Я.Черкун (СССР). - №3970000/30-15; Заявл. 07.08.85; 0публ.23.02.88; Бюл.№7.

81. A.c. № 1687162 СССР. Агрегат для загрузки и подачи грубых кормов /В.Я.Черкун, Ю.Л.Лившиц, А.С.Клебан(СССР). - Опубл. в Б.В. 1991, №40.

82. A.c. № 1472399, СССР, B56G 67/32. Устройство для ориентирования подлежащего разгрузке транспортного средства/ В.Я.Черкун (СССР). -№4279358/27-И; Заявл.01.06.87; Опубл. 15.04.89; Бюл.№14 - 3 с.

83. A.c. № 1583337 (СССР). Устройство для перегрузки материалов /В.Я.Черкун (СССР). - Опубл. в Б.В. 1990, № 1.

Черкун В. Я. ТЕХНОЛОГГЧШ ОСНОВИ КОРМОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТВАРИННИЦТВА. Рукопис

Диссртацш па здобутгя вчепого ступеня доктора техшчних паук за спещалынстю 05.20.01 - Мехамзащя сшьськогосподарськото виробництва, 1нстптут мехашзацнтваринництва УААН, Запор1жжя, 1997.

Дисерташю присвячепо розробщ потокових. технологш 1 ушфжованш комплекта машин для притотування повноцпших кормових сумнией великш рогатш худоб!, в1вцям, свииям 1 птицй Техподопчний процес здшспюеться шляхом безперервного дозування 1 змшування компонентов ращону в потощ, що дозволяе шдвищити продуктившсть тварин на 10... 15%, скоротити витра-ти кормив, праш 1 кошпв на Ух годавлю.

В робот! приведено результата дослщжень по створепню технолог!!, комплекту устаткування для подготовки до згодовування в1дход1в рос-линництва, що дозволяе шдвищити IX пожившсть в 1.8...2.0 рази, а продуктившсть, паприклад, в1дгод)вл1 молодняку велико} рогато! худоби - па 18%.

Розроблена ушверсальна технология переробки урожаю альсько-господарських культур, створено нове устаткування для и реал1зацн. Впро-вадження технологи дозволяе знизити кагпталыи витрати в 2.3, енергоемшсть - в 2.8, а витрати npai.fi - в 3.7 рази в пор1внянш з ¡снугачими технологиями. За рахунок скорочення втрат урожаю можливо повшстю забезпечити потреби тваринництва в поживних речовинах, при цьому заощаджуеться до 34% ригкого пальното, що витрачаеться на збиральних роботах.

Результата доошджень стисло викладено в рекомендащях для розробки проекпв кормозабезпечення тваришпщьких ферм.

Ключов! слова: альськогосподарськешдлриемство, кормоцех тваринниць-ких ферм, потоков! технологи, дозування, термох1\йчна об-робка соломи, ушверсальна технолога збирання I переробки урожаю, проект кормозабезпечення.

Черкун В. Я. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОРМООБЕСПЕ-ЧЕНИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА. Рукопись

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.20.21 - Механизация сельскохозяйственного производства, Институт механизации животноводства УААН, Запорожье, 1997.

Диссертация посвящена разработке поточной технологии и унифицированных комплектов машин для приготовления полноценных кормовых смесей крупному рогатому скоту, овцам, свиньям и птице. Технологический процесс осуществляется путем непрерывного дозирования и смешивания компонентов рационов в потоке, что позволяет повысить продуктивность животных на 10... 15%, сократить расходы кормов, труда и средств на их кормление.

В работе приведены результаты исследований по созданию поточной технолог ии, комплекта оборудования для подготовки к скармливанию отходов растениеводства, это позволяет повысить их питательность в 1,8...2,0 раза, а продуктивность, например, молодняка крупного рогатого скота - на 18%.

Разработана универсальная технология переработки урожая сельскохозяйственных культур, создано новое оборудование для ее реализации. Внедрение технолопш позволяет снизить капитальные затраты в 2.3, энергоемкость - в 2.8, а затраты труда - в 3,7 раза в сравнении с существующими технологиями. За счет сокращения потерь урожая повышается до нормативного уровня обеспеченность животных в питательных веществах, экономится до 34% жидкого топлива на уборочных работах.

Результаты исследований сжато изложены в рекомендациях по разработке проектов кормообеспечения животноводческих ферм.

Ключевые слова: сельскохозяйственное предприятие, кормоцех животноводческой фермы, поточные технологии, дозирование, термохи-мохимнческая обработка соломы, универсальная технология уборки и переработки урожая, проект кормообеспечения.

Cherkun V. Y. TECHNOLOGICAL BACKGROUNDS OF FODDER SUPPLY IN ANIMAL HUSBANDRY. Copy

Thesis submited for doctor's degree on sheciality 05.20.21 - mehanization o agriculture, Institute for Mechanization of Animal Husbandry, Ukraian Academt of Agrarian Sciences, Zaporozhye, 1997.

To be defended design of line production and unified sets of equipment foi preparation of cjmplete feed mixtures for cattle, sheep, swine and poultry; non-stop batching and mixing of ration components being in flow, as a result productivity ol animals increases by 10 to 15 per cent, feed consumption, labour and fund: decrease.

Results of research on design of line production, set of eguipment intendec for preparation of plant wastes for feeding result in increasing nutritive quality ir 1,8 to 2,0 times and productivity of cattle youngsters, for example, by 18 per ceni have been presented.

Multipurpose know-how for yield processing, deficit eguipment the! decreases investments in 2,3 times, energy consumption in 2,8 times labour in 3,"/ times in comparison with available know-how. Due to decrease in yield losses nutrient supply of animals increases to normal, fuels are saved to 34 per cend in harvesting.

Results of research are presented in condensed recommendation on designing projects for fodder supply of animal farms.

Key words: agricultural enterprise, forage mill, in-lineprocessing technologies, batching, termocheroical treatment, multipurpose technology for yield harvesting and processing, feed supply project