автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технология обработки корнеклубнеплодов с обоснованием параметров и режимов работы измельчающего аппарата

На правах рукописи ЛАЗАРЕВ Михаил Владимирович РГ6 од

- 3 и,o.i ш

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ С ОБОСНОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕГО АППАРАТА

Специальность 05.20.01 -механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рязань - 2000

Работа выполнена на кафедре "Сельскохозяйственные машины' Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Богатов ВЛ.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Нефедов Б Л.; кандидат технических наук, доцент Челышев С.В.

Ведущее предприятие - ОАО "Сызраньсельмаш"

Защита состоится " 15" июня 2000 г. в 11.00 часов на заседании ди сертационного совета Д 120.09.01 Рязанской государственной сельскохозяй ственнон академии по адресу: 390044, г.Рязань, ул.Костычева, 1, РГСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рязанской государ ственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан " 12 " мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.т.н., профессор Угланов М.Б.

роша-з'Ъо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время одной из наиболее акту-гьных проблем является обеспечение населения продуктами живот-эводства. Для успешного удовлетворения потребностей в мясо-элочных продуктах необходимо развивать скотоводство, что, в юю очередь, связано с созданием прочной кормовой базы. Обеспе-:ние животных полноценными кормами, сбалансированными по пи-¡тельности в соответствии с запланированной потребностью - одно I решающих условий увеличения продуктивности животных и улуч-ения качества продуктов животноводства, а также повышения его )фективности.

Успех работы ферм в стойловый период содержания скота во ^огом зависит от полноценности кормления животных. Умелое и щиональное использование кормов должно быть в центре внимания >и производстве продукции животноводства. Одними из основных ловий в успешном решении этой задачи являются совершенствова-«е технологий и оптимизация подбора систем машин, оборудования [я кормоцехов, позволяющих готовить влажные кормовые смеси с ироким использованием грубых и сочных кормов. Это позволит со->атить расход концентратов в рационах животных.

В увеличении и ускорении производства животноводческой про-тсции определяющая роль принадлежит кормам, на долю которых жходится более половины себестоимости продукции животновод-ва. Очевидно, что подготовка кормов к скармливанию в соот-тствии с зоотехническими требованиями приобретает приоритетное 1ачение. Наиболее энергоемкий и вместе с тем распространенный юцесс подготовки кормов - измельчение.

Необходимость механизировать технологический процесс изучения корнеклубнеплодов привела к созданию большого числа мых разнообразных измельчителей от корнерезок с ручным приво->м до современных высокопроизводительных машин. Однако, на годняшний день задача качественного измельчения кормов при ма->й удельной энергоёмкости измельчителей остается до конца нере-ённой.

Процесс измельчения корнеклубнеплодов требует больших за-ат энергии и до конца не исследован, несмотря на большое колйче-во работ, посвященных этой теме и многообразие конструкций ра->чих органов, а также машин в целом, предназначенных для перератаи кормовых материалов. Это приводит к тому, что энергозатраты измельчение корнеклубнеплодов могут достигать 38% от совокуп-IX затрат энергии на приготовление кормов.

Учитывая многие положительные характеристики существующих мельчителей корнеклубнеплодов, всегда есть перспектива улучше-1Я их технико-экономических показателей. Основное направление в

развитии конструкций - это совершенствование рабочих органов измельчителей и снижение их энергоемкости.

Перед современным кормопроизводством стоит задача

- производить корма с минимальным соотношением "цена - качество". Это такие корма, доля затрат на которые в себестоимости продукции минимальна, или корма, позволяющие снизить период откорма и таким образом ускорить оборот денежных средств. Указанного выше можно достигнуть в том случае, если снизить энергоемкость процесса измельчения, при соблюдении зоотехнических требований, предъявляемых к измельченному корму.

Учитывая все вышесказанное, явно видна актуальность создания новых конструкций рабочих органов измельчителей корнеклубнеплодов, оптимизации режимов их работы с целью получения качественного корма с Минимальными энергозатратами.

Цепь работы. Целью настоящей диссертационной работы является изыскание перспективной конструктивно-технолгической схемы рабочего органа измельчителя корнеклубнеплодов, обеспечивающей высокое качество измельчения при минимальных удельных затратах энергии и максимальной производительности.

Методика исследования. В работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования заключались в определении конструктивно-кинематических параметров рабочего органа измельчителя корнеклубнеплодов и характеристик его работы.

При проведении экспериментальных исследований использовались стандартные и частные методики, приборы и установки. По стандартным методикам определялись физико-механические свойства клубней картофеля: длина, диаметр, масса, напряжение разрыва, относительное удлинение и модуль упругости.

По разработанным частным методикам определялись:

- обобщенный параметр оптимизации рабочего процесса предложенного измельчителя;

- напряжение среза клубней картофеля;

- влияние технологических факторов на качественные показатели измельченного корма - на экспериментальном измельчителе. Большинство лабораторных исследований было проведено с применением метода математического планирования эксперимента.

По оригинальной методике определялись оптимальные конструктивно-кинематические параметры предложенного измельчителя корнеклубнеплодов.

Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики.

Научная новизна. Предложена оптимальная технология измельчения корнеклубнеплодов. Составлена физическая модель процесса измельчения корнеклубнеплодов вертикально-роторным рабочим органом с совочкооб-разными режущими элементами. Предложена конструкция измельчителя,

обеспечивающая минимальную энергоемкость процесса измельчения при соответствии готового корма зоотехническим требованиям.

Практическая ценность. Разработанная технология измельчения корнеклубнеплодов позволяет получить готовый корм, соответствующий зоотехническим требованиям, при минимальной удельной энергоёмкости процесса измельчения. Предложенная конструкция измельчителя корнеклубнеплодов вертикально-роторного типа с совочкообразными режущими элементами и ее конструктивно-технологические параметры мотуг быть использованы конструкторскими организациями при проектировании измельчителей кормов.

Реализация результатов исследования. В результате исследований была отработана технология измельчения корнеклубнеплодов для различных видов животных и птиц в кормоцехах учхоза Ульяновской ГСХА и совхоза "Шиловский" Сенгилейского района Ульяновской области. При минимальной удельной энергоёмкости процесса измельчения получен готовый корм, соответствующий зоотехническим требованиям.

В производственных условиях также доказана работоспособность предложенного измельчителя при измельчении яблок для производства яблочного сока в АООТ "Родниковая долина" (г.Сенгилей Ульяновской области).

Апробация. Основные результаты исследований доложены и одобрены на научных конференциях Ульяновской ГСХА (в 1997...2000 гг.) и Рязанской ГСХА (в 1999...2000 тт.).

Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано в 5 научных работах. Подана заявка на выдачу патента на изобретение (имеется приоритетная справка).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти разделов, общих выводов и рекомендаций производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 222 страницах машинописного текста, из которых основной текст составляет 175 страниц и иллюстрирована 52 рисунками и 17 таблицами. Список использованной литературы содержит 134 наименования, из которых 7 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложено состояние исследуемой народнохозяйственной задачи. Также в нем приведены цель работы, основные полученные результаты и положения, выносимые на защиту.

В первом разделе "Состояние вопроса, постановка проблемы и задачи исследования" на основании анализа литературных источников и собственных опубликованных работ рассмотрены вопросы эффективности использования различных измельчителей в отраслях животноводства. Отмечены зоотехнические требования, предъявляемые к измельченным кормам.

Анализ существующих способов и средств механизации измельчения корнеклубнеплодов показал:

- минимальной энергоёмкостью обладают измельчители, работающие по принципу резания и скобления;

- измельчители, работающие по принципу удара, отличаются значительной энергоёмкостью.

Кроме того, при взаимодействии молотков ротора с измельчаемым материалом выделяется в больших количествах клеточный сок корнеклубнеплодов.

Вопросам измельчения растительных материалов посвящено много научных исследований, среди которых ведущее место занимают труды академиков В.П.Горячкина, М.В.Сабликова, В.А. Жели-говского, П.А.Ребиндера, профессоров Н.Е.Резника и C.B. Мельникова. Однако, полностью процесс измельчения разнообразных материалов не исследован.

В связи с изложенным выше целью настоящей диссертационной работы является изыскание перспективной конструктивно-технологической схемы рабочего органа измельчителя корнеклубнеплодов, обеспечивающей высокое качество измельчения при минимальных удельных затратах энергии и максимальной производительности. Для выполнения указанной цели диссертационной работы поставлены следующие задачи исследования:

- разработать и описать конструктивно-технологическую схему работы измельчителя корнеклубнеплодов с вертикальным цилиндрическим ротором, оснащенным совочкообразными режущими элементами;

- исследовать факторы, оказывающие влияние на технологический процесс измельчения корнеклубнеплодов;

- определить аналитическим путем усилия резания и разработать математическую модель рабочего органа;

- определить экспериментальным путем физико-механическис характеристики измельчаемых кормовых материалов и усилия для их резания;

- разработать программу для решения математической модели на ЭВМ;

- провести экспериментальные исследования предлагаемого измельчителя;

- провести испытания предлагаемого измельчителя в производственных условиях;

- оценить соответствие разработанной и реализованной на ЭВМ математической модели с результатами экспериментальных и производственных испытаний;

- оценить экономическую эффективность разработанного измельчителя.

В соответствии с поставленными задачами разработан алгоритм исследования, включающий объекты, методы, оборудования для исследований, методики обработки полученных результатов, направления внедрения и оценку экономической эффективности.

Во втором разделе "Теоретическое обоснование конструктивной

схемы рабочего органа измельчителя" дано описание предложенной конструктивно-технологической схемы измельчителя корнеклубнеплодов и проведено ее теоретическое обоснование.

В ходе теоретического исследования предложенного измельчителя были определены его основные конструктивно-кинематические параметры, такие как:

- вид режущих элементов;

- размещение режущих элементов на поверхности ротора, влияние их геометрических параметров на процесс измельчения;

- пропускная; способность;

- коэффициент использования рабочей поверхности ротора.

Определено влияние скорости резания на процесс измельчения и

выявлено взаимодействие факторов в процессе работы. Выбраны и обоснованы параметры оптимизации рабочего органа.

В результате научного поиска нами была предложена конструкция измельчителя (рис.1) с совочкообразными режущими элементами, измельчающий аппарат которого выполнен в виде цилиндрическогб' перфорированного ротора 1 с закрепленной на его внутренней стороне съемной рабочей поверхностью 2, где расположены режущие элементы - совочкообразные ножи. На торцевом подшипнике вала неподвижно закреплен противорежуший конус 3. К основанию конуса 1 крепятся прижимные пластины 2 под углом к рабочей поверхности ротора, что обеспечивает устойчивость процесса измельчения (рис.2).

1 - ротор; 2 - съемная рабочая поверхность; 3 - противорежу-щий конус

Рис. 1 Рабочий орган измельчителя

.С •

а) основание конуса с прижимными пластинами;

1- основание конуса; 2 - прижимные пластины; 3 - стойка; 4 - механизм регулирования угла защемления

б) конус.

Рис.2 Противорежущая часть

Устройство работает следующим образом. Корнеклубнеплоды скатываются по наклонной поверхности конуса к вращающемуся ротору и подводятся им в зону защемления, где, оказавшись защемленными между поверхностями криволинейных прижимных пластин и рабочей поверхностью ротора, подвергаются воздействию совочкообразных ножей. Совочкооб-разные ножи срезают с измельчаемого материала стружки, которые отбрасываются центробежной силой инерции к внутренней поверхности корпуса, а затем удаляются выгрузными лопастями, закрепленными на внешней стороне ротора в выгрузную горловину.

Предлагаемый измельчающий аппарат позволяет получить готовый корм, степень измельчения которого можно регулировать за счет различных размеров совочкообразных ножей съемных рабочих поверхностей.

Также удается избежать потерь клеточного сока, так как отделяемый слой корнеклубнеплодов проходит сквозь совочкообразные ножи с минимальными деформациями.

В качестве режущих элементов ножевого поля рабочей поверх-

ности приняты совочкообразные ножи полукруглой формы, величина отгиба режущих кромок которых равна требуемой толщине р&зки. Выбор полукруглой формы объясняется двумя аспектами:

- совочкообразный нож полукруглой формы вырезает из: кормового материала стружку максимальной площади поперечного сечения при минимальной длине режущей кромки. Это обеспечивает высокую производительность при малой энергоемкости, так как сила резания прямо пропорциональна длине лезвия;

- минимальной концентрацией напряжений на рабочей поверхности ротора и, следовательно, долговечностью рабочего органа.

Выбранные режущие элементы необходимо наиболее рационально разместить на рабочей поверхности ротора. Правильное размещение совочкообразных ножей должно обеспечить равномерное воздействие рабочего органа на измельчаемый кормовой материал, сбалансированность вращательного движения ротора и наименьшую его забиваемость измельченным кормом.

Для выполнения этих условий режущие элементы размещены на рабочей поверхности ротора по развертке многоходового винта. Рациональность такой формы обусловливается еще одним дополнительным требованием: каждый режущий элемент оставляет на измельчаемом корме свой след. Все случаи, когда два или более совочкообразных ножа идут по одному следу, повторяются только через определенный угол поворота ротора.

Важными параметрами являются расстояние / вдоль по развертке винта между режущими элементами и Ъ - расстояние между ними на образующей (рис.3). Эти параметры ограничены как со стороны максимума, так и со стороны минимума.

\ \ 1 1 к- \ ■ У > ..... < 1 / м > 'Ч &

__г- . ^ г < у 1

Рис.3. Схема размещения режущих элементов на рабочей поверхности ротора, обеспечивающей приготовление корма для свиней при а= 12°, 0=32°

Если I и Ь будут велики, то, соответственно, на рабочей поверхности ротора будет размещено малое число режущих элементов, что снизит производительность измельчителя.

С другой стороны, если / и Ь будут малы, то возникает опасность разрушения рабочей поверхности, так как режущие элементы выполняются методом пластического деформирования. При малых / и Ъ деформации могут накладываться друг на друга, что приведет к короблению рабочей поверхности и недолговечности ее работы, а в экстремальном случае - разрушению на стадии изготовления.

Для определения минимально допустимых значений параметров / и Ъ были проведены поисковые опыты по изготовлению фрагментов рабочих поверхностей ножевого поля ротора, результаты которых приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты поисковых опытов по изготовлению

фрагментов рабочих поверхностей ротора измельчителя

Рабочая поверхность ротора, обеспечивающая приготовление корма для: /гит > ММ ¿шш, ММ

птиц 25 17

свиней 30 22

крупного рогатого скота 40 27

Однако, при минимальных значениях / и Ъ размещение режущих элементов может оказаться отличным от оптимального из-за излишнего перекрытия. Поэтому программой экспериментальных исследований (раздел 5) предусматривалось проведение лабораторных опытов при различных углах захода основного и обратного винта (при этом соответственно изменялся параметр Ь). Однако, расстояние между режущими элементами вдоль развертки винта - параметр / - во всех случаях принято равным 1т!п.

В процессе работы измельчителя взаимодействие режущий кромки совочкообразного режущего элемента с измельчаемым кормом происходит в течение бесконечно малого промежутка времени, за которое происходит несколько сложных физических явлений.

Для того, чтобы подойти к решению задачи о сопротивлении резанию и об энергоемкости процесса измельчения, опишем силовое взаимодействие при измельчении, рассматривая движение лезвия ножа измельчителя в плоскости, перпендикулярной к поверхности резания, то есть в горизонтальной плоскости. При этом обнаруживается, что процесс измельчения кормового материала можно представить в виде трех составляющих: подвода материала в зону защемления, активного резания и выгрузки измельченного корма из рабочей зоны ротора.

Рш*=Рп+Ррез+Рв (1)

где Рп - усилие, затрачиваемое на подвод кормового материала в зону защемления;

Ррез - усилие активного резания;

Рв - усилие, необходимое для выгрузки измельченного материала.

На преодоление каждого из этих усилий потребуется соответствующая рабочему процессу мощность Ырп, которая найдется из выражения, известного в теоретической механике для вращающихся тел

Хрп=Мйра> (2)

Сила, действующая со стороны ножа на разрушаемый материал и способная возбудить процесс резания, называется в теории резания критической силой резания. Величина этой силы определится из выражения

Ррез=Р1+Р2 + Т1 + Т2 + Тз (3)

где Р1 - сила сопротивления резанию лезвием;

Р2 - сила, отгибающая срезанную часть материала в сторону выгрузки;

Т1 - сила трения на рабочей поверхности ротора;

Тг - сила трения на фаске ножа;

Т3 - сила трения клубня о противорежущую поверхность.

Оценив таким образом силовое взаимодействие в измельчаемом аппарате 1 определим проекции всех сил на направление скорости резания (ось х естественной системы координат) (рис.4).

Рис.4. Определение критической силы резания Рассмотрим силовое взаимодействие при защемлении и резании одного корнеклубнеплода одним совочкообразным элементом.

В этом случае все силы можно считать приложенными в точках, лежащих на главной нормали к окружности сечения ротора плоскостью, перпендикулярной оси его вращения.

В соответствии с зависимостью 3 определим величину каждой составляющей силы

{.Р^К^Ма^Щ, (4)

где Кп=со5Х- коэффициент трансформации режущей способности лезвия, зависящей от угла скольжения х(град); 8 - острота лезвия (м);

Ы-ш - длина активной части лезвия совочкообразного ножа с радиусом г (м);

оР - нормальное разрушающее напряжение (Па) 2. Р2=\72сохв (Н), (5)

где +тс{Я-г)а>2 (Н), здесь первое слагаемое есть

центробежная сила инерции ротора, а второе - центробежная сила инерции стружки, приложенные на острие лезвия ножа; в (град) - угол заточки лезвия;

М~Мр+Мк - суммарная масса ротора и находящегося в нем измельчаемого корма;

со - угловая скорость ротора, с1.

3.7-,=ЛШН), (6)

где /] - коэффициент трения клубня о ножевое поле ротора; М;=т(й2К - сила нормального давления клубня на поверхность ротора, зависящая от центробежной силы инерции клубня, массой ш (КГ)

4.Тг=/№л(Н), (7) где fl - коэффициент трения срезанного материала о нож; Ы4=тса> (11-г)со$в (Н) - сила нормального давления отделяемой

части материала

5. Т,=№3, (8)

где - коэффициент трения клубня о противорежущую поверхность;

- сила нормального давления клубня на противорежущую поверхность.

Определим теперь алгебраическую сумму проекций всех указанных сил на направление скорости резания (КР), т.е. на касательную ось естественной системы координат, найдя таким образом величину критической силы резания

№ +р2гп+п (9)

1=1

Момент критической силы резания, то есть вращающий момент равнодействующей силы в зоне активного резания Мрез определиться в соответствии с зависимостью (10)

мре=мг(Р^3)=£м2(^) (10)

1=1

Сделав соответствующие подстановки, согласно выражениям 4...8, получаем

Мрез=Кп-8-к-г-ор(К-т)сояв+[М(И-г) со2 +тс(К-г)ю2 ]сохв5тв(К-г)~/гт11с»2■Я-/1-Кя-тс(К-г)а2соивсо5в(К-г)-/2 тК (огсояЛсогА-Л (11) После возможных алгебраических преобразований в итоге взаимодействия одного режущего элемента с кормовым материалом будем иметь зависимость

Мре=(К-г)сох9-[Кл-5к-г-ар + (М+тс) (К-т)в>*тв]--п2[тЯ2 (/,+/2со$2%)-/}Кл-тс(К-г)2со$2в], (12)

в которой первое слагаемое характеризует силы, активно влияющие на процесс резания, второе - силы, препятствующие процессу резания.

Учитывая размеры ножевого поля измельчителя и количество ножей на нем окончательно получим величину полного момента, необходимого для измельчения кормового материала

М"ре=Мре,аКк (13) -

Мощность, затрачиваемую на резание, можно определить по выражению

а (И)

В третьей рабочей зоне производится удаление измельченного кормового материала через выгрузное окно, размеры которого предусматривают беспрепятственное удаление стружки, чтобы не снижалась пропускная способность измельчителя.

Основной закон механики, записанный в форме Рв-1=т-У позволяет определить силу (Ре), потребную для выгрузки измельченной стружки.

Р=тУ/1 (15)

Принимая во внимание, что пропускная способность установки {]¥) есть отношение перерабатываемой массы корма ко времени работы 1¥=т/г (16) и учитывая, что одна из зон защемления расположена непосредственно у выгрузной горловины, перемещать в сектор удаления приходится лишь половину массы измельченного материала, а также учитывая, что скорость выгрузных лопастей равна скорости резания (Ур), получаем величину усилия выгрузки, равным IV

Р^-Ур (17>

Для определения мощности установки потребной на удаление измельченного материала из третьей рабочей зоны, получаем выражение

Л?в=0,5ЖИр (1В)

Оценивая мощность установки для выполнения рабочей операции в первой зоне - подвода измельчаемого материала в зону защемления - рационально воспользоваться исследованиями В.П. Горячки-на, В.А.Желиговского и С.В.Мельникова, в которых отмечено, что соотношение вращающих моментов рабочих и вспомогательных операций можно в среднем принять Мрае:Месгз=3:\.

Тогда общая потребная мощность на рабочий процесс измель-чителя(А^и) будет оцениваться выражением

М^^+К+М^/ЗМ^+Ме (19)

Величину мощности разбега установки определим, используя закон изменения кинетической энергии и учитывая особенности работы в указанном режиме.

<20)

- ротора*3шкива*Звапа ~ момент инерции рабочего органа установки;

Д1 - время разбега машины.

При расчете потребной мощности двигателя на привод измельчителя необходимо учесть затраты энергии на преодоление вредных сопротивлений холостого хода машины.

Итак, потребная мощность двигателя на привод измельчителя с учетом всех затрат энергии и общего коэффициента полезного действия машины будет равна

Л-Ю3

Далее во втором разделе рассмотрено влияние геометрических параметров режущих элементов, таких как угол заточки лезвия, толщина: ножа и режущей кромки лезвия на усилие резания.

Для определения пропускной способности измельчителя корнеклубнеплодов с совочкообразными режущими элементами предложено использовать выражение

ТУ=кч1-к-Ка-Кк-р-8е-е). (22)

где IV- пропускная способность измельчителя, кг/с;

<1 - диаметр ротора, м;

А - высота ротора, м;

Ки - конструктивный коэффициент использования рабочей поверхности ротора;

Кк - коэффициент контакта измельчаемого материала с ротором измельчителя;

р - плотность измельчаемого корма, кг/м3;

5, - толщина стружки, м;

со - частота вращения ротора, с-'.

Дана методика определения коэффициентов Кк и Кн.

Рассмотрено взаимодействие факторов в процессе работы предлагаемого измельчителя. Из 16 контролируемых и управляемых факторов при проведении априорного исследования выделена скорость резания, угол защемления, углы заходов прямого и обратного винта рабочей поверхности ротора.

При исследовании предлагаемого измельчителя корнеклубнеплодов обобщенный параметр оптимизации находили, учитывая энергоёмкость процесса измельчения, соответствие фракционного состава зоотехническим требованиям и затрачиваемую измельчителем мощность.

Предварительно определяли значимость каждого из вышеперечисленных факторов, исходя из следующих соображений и учета экспертных оценок:

- необходима машина, качественно измельчающая корм, принимаем

- желательна минимальная энергоемкость, принимаем Аэ=0,25;

- желателен двигатель меньшей мощности, принимаем Л^=0,05;

п

1=1

Обобщенный параметр оптимизации определяем по формуле:

где Ф^ 3» Ы; - текущие значения соответствия фракционного состава зоотехническим требованиям, удельной энергоемкости, затрачиваемой измельчителем мощности в каждом из опытов данной серии;

Ф0, Э0, N0 - оптимальные значения соответствия фракционного состава зоотехническим требованиям, удельной энергоемкости, затрачиваемой мощности в данной серии опытов.

В третьем разделе "Формализация математической модели процесса измельчения корнеклубнеплодов" определены параметры входной группы, влияние угла защемления на усилие резания и произведена формализация целевой функции.

Параметры входной группы представляют собой совокупность показателей, характеризующих измельчаемый материал как объект обработки.

В качестве кормового материала нами был выбран наиболее урожайный во многих климатических зонах сорт картофеля "Жуковский".

Для определения влажности клубни картофеля резали на мелкие кубики, в течение 4 часов подсушивали при температуре 50...60°С, а затем продолжали сушить при температуре 100...105°С до полного высушивания в электросушильном шкафу Ш-0,6. Высушенные образ-

цы охлаждали в эксикаторе и взвешивали на электронных весах, охлаждение проводили до тех пор, пока разница между последними взвешиваниями не составляла 0,01 грамма.

При проведении эксперимента влажность картофеля составила £=83...87%.

Плотность клубней картофеля определяли по стандартной методике. Она находилась в пределах 1080... 1100 кг/м3.

Линейные замеры клубней производили с помощью штангенциркуля с точностью до 0,001 м.

Результаты измерения обрабатывались методами математической статистики.

Для определения удельной работы резания клубней картофеля в исследованиях использовался переоборудованный маятниковый копёр БКМ-5, молот которого был заменен на прижимную пластину протнворежущего конуса, а вместо зажимов на стойках устанавливались исследуемые рабочие поверхности.

Прочность клубней картофеля на разрыв определяли на разрывной машине РМУ-0,05-1. Испытания проводились на образцах рабочей длиной 100 мм, подвергаемых одноосному растяжению со скоростью 100 мм/мин. Опыт считался достоверным, если разрыв образца происходил в любом месте, кроме зажимов.

Испытанию подвергли 70 образцов влажностью 85%. Среднее арифметическое значение усилия разрыва составило 22,4Н, а напряжение разрыва 0,112 МПа.

Напряжение среза находилось с помощью специально разработанного прибора для определения сопротивления резанию растительных материалов. Эта величина составила 0,078 МПа.

Учитывая противоречивый характер сведений о влиянии угла скольжения тна усилие резания, а также конструктивные особенности предлагаемого измельчителя для определения оптимального угла защемления в математической модели величина этого параметра изменяется от 3,7° до 28,23°.

В качестве целевой функции принята энергоёмкость процесса измельчения.

Суммируя определенные для каждого отдельного этапа работы кормоизмельчителя затраты мощности, учитывая общий КПД установки, найдем потребную мощность двигателя на привод измельчителя

Nde=4a-KK-(ü{(R-r)cos6-[Кл-8 я г-ор+(М+тс) (R-r)a^sin6]~ -о/ [mR2 (f¡ +f2cos2 X) -Кл-тс (R-r)2cos2 ej}/3q-J03-¥а>( 0,5 WR2 + +M'R2+0,5M"R2+Q,5Mv¿-R2lu+0,5MeR2e)t2Át-'n-\0* (24)

где M' - масса обода ротора, кг;

М" - масса основания ротора, кг.

Удельная энергоемкость процесса измельчения Эуд, оценивается

отношением мощности привода механизма установки Nde и пропускной способности измельчителя

С25)

где Nde (кВт) - соответствует выражению 24, a W соответствует выражению 22

W=2l6RkKJCkp-8c(o(Tl4) (26)

Выполнив подстановки в выражении 25. можно определить удельную энергоемкость установки при различных сочетаниях конструктивных и режимных параметров.

а ■ {(Я - ^cosQjJv, • 8 • я ■ г • ар + (М + mc)(R- г) ■ ш2 • sin6])

Эуд=—------ —

162-10? T\-R h K„-p-bc

а-(О2- [mF?(f{ + /2cos2 %)-Кл- mc(R - г)1 -cos2 6) [

162-Ю3-r\-R-h-Kv-p-bc

(o(M'R2 + 0,5M"R2 + 0,5MluR^i + ) a2R2

432■ Л/• 103 • Т]■ Л■ А■ К^К-к • р• 8С 4-103-п В четвертом разделе "Разработка метода оптимизации и алгоритма решения задачи для выбора оптимальных параметров рабочего органа измельчителя" проведена разработка методики оптимизации.

Для решения задачи за основу нами был принят комбинированный способ, который базируется на использовании априорной информации некоторых свойств оптимизируемой функции, характера ограничений и специфических свойств оптимизируемой функции. Использование такого способа позволило снизить объём экспериментальной идентификации и обеспечило необходимую точность решения задачи.

Пространство, в котором изменяется целевая функция, является многомерным. В виду того, что все переменные величины имеют различный характер изменения, предлагаем оптимизируемые переменные с дискретным характером изменения обозначить условным параметром Ъ, значение его будет зависеть от всех возможных сочетаний дискретных переменных. Такая замена позволила перейти от многомерного пространства, в котором варьирует целевая функция, к трехмерному (в общем случае) с координатами (А> Эуд, Ур), таким образом нахождение оптимальных решений значительно упростилось.

Анализ выражения (22) показывает, что коэффициент использования рабочей поверхности ротора можно представить в виде Ки=]¥/НУр-рг, (28)

где Ж - пропускная способность измельчителя, кг/с; ¥р - скорость резания, м/с; А - высота ротора, м;

pi - поверхностная плотность кормовых материалов, кг/м2. Тогда при заданной скорости резания Vp=corist и определенной пропускной способности W=consi, при неизменных параметрах Аир¡, выражение (28) в координатах (Я, Эуд, Vp) представляет собой плоскость параллельную плоскости УрОЭуд (рис.5).

Рис.5. Схема нахождения оптимальных решений

Ограничение в тех же координатах представляет собой плоскость, проходящую через ось ОЭуд.

Обозначим Т. - дискретные переменные, входящие в группу конструктивных параметров.

Тогда каждая точка, лежащая на прямой АС будет характеризоваться тремя координатами Ур!, Я,-, причем две из них постоянны Ур! и Я,-, а третья - Эуд; - изменяется в зависимости от величины параметра - 2.

В основу решающего алгоритма был положен циклический вычислительный процесс, в котором вычисления многократно производятся по одним и тем же математическим зависимостям, но при разных значениях входящих в них величин.

Алгоритм детализирован до элементарных операций для определения оптимальных параметров.

По данному алгоритму была составлена программа для 1ВМ-совместимой ПЭВМ, написанная на алгоритмическом языке "Фортран".

После реализации программы на ЭВМ были получены опти-

мальные параметры рабочего процесса измельчителя, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 - Оптимальные параметры измельчителя_

Параметры Рабочая поверхность, обеспечивающая приготовление корма для

Птиц Свиней КРС

1. Скорость резания, м/с 11,155 10,041 8,93

2. Угол защемления, град. 21 21 21

3. Затрачиваемая мощность, кВт 3,17 3,475 2,992

4. Пропускная способность, кг/с 1,78 2,609 2,614

5. Удельная энергоемкость, кВт-ч/т 0,496 0,37 0.318

В пятом разделе "Экспериментальные исследования измельчите ля корнеклубнеплодов" изложены программа, цель , методики и ре> зультаты экспериментальных исследований.

Для подтверждения теоретических предпосылок и выводов, а также для определения точности методики оптимизации конструктивных и эксплуатационных параметров рабочего органа измельчителя вертикально-роторного типа с совочкообразными режущими элементами в исследованиях принята следующая программа:

- разработка и изготовление экспериментальной установки для измельчения корнеклубнеплодов;

- определение эффективности работы установки;

- экспериментальным путем подтвердить теоретические зависимости по затратам мощности на измельчение корнеклубнеплодов;

- определить пропускную способность измельчителя и сравнить с расчетной;

- изучить характерные особенности и зависимости процесса измельчения корнеклубнеплодов;

- с учетом выявленных теоретических закономерностей и полученных результатов исследования обосновать конструктивные параметры рабочего органа: угол защемления, угол заточки режущего со-вочкообразного элемента, углы заходов прямого и обратного винтов рабочих поверхностей;

- исследовать влияние выбранных конструктивных и режимных параметров на качество готового корма;

- провести сравнительный анализ расчетных и экспериментальных результатов исследования.

Целью экспериментальных исследований является определение оптимальных конструктивных и кинематических параметров измельчителя, при которых высокое качество готового корма сочеталось бы с минимальной энергоемкостью процесса измельчения и высокой производительностью.

Экспериментальная установка (6) состоит из электродвигателя 1, установленного на раме 2 и измельчающего аппарата 3, рабочий ор-

ган которого приводится в движение ременной передачей, состоящей из шкивов 4, 5, ремня 6 и закрытой защитным кожухом 7. Для дозированной подачи кормового материала в измельчитель был использован цепочно-планчатый транспортер 8 марки ТС-40 ОМ, привод которого осуществлялся от мотора-редуктора 9 через цепную передачу 10.

X 1

\

л/

ь 7 Ь 5

Пр.......... >

\

х

ЮчП

"К

Ю> 5

\\< I

Рис.6. Схема экспериментальной установки

На основании ранее выполненных исследований процесса измельчения корнеклубнеплодов, результатов поисковых опытов, а также исходя из конструктивных соображений, нами приняты уровни варьирования выбранными факторами, приведенные в таблице 3. Таблица 3 - Уровни варьирования управляемыми и контролируемыми факторами

Нижний уровень Верхний уровень Шаг варьирования

У\, м/с 5,23 ¡8 1,04

а, град. 9,0 15,0 3

|3,град. 26 38 .6

л,град. 3,7 28,23 -

Экспериментальное исследование разделилось на 3 серйи: последовательно исследовался процесс измельчения картофеля рабочими поверхностями ротора, обеспечивающими приготовление корма для крупного рогатого скота, свиней, птиц.

Каждая серия, с свою очередь, была разделена на 3 этапа: на первом этапе исследовалась рабочая поверхность с величиной угла захода основного винта 12 градусов, обратного винта - 32 градуса; на втором этапе исследовалась рабочая поверхность с величиной угла захода основного винта 15 градусов, обратного винта - 38 градусов; на третьем этапе исследовалась рабочая поверхность с величиной угла захода основного винта 9 градусов, обратного винта - 26 градусов. Всего в экспериментальном исследовании было задействовано 9 различных рабочих поверхностей ротора.

В ходе эксперимента фиксировали потребляемую мощность

(прибором К-50), пропускную способность измельчителя, удельную энергоемкость процесса измельчения и фракционный состав измельченного корма.

На основании анализа полученных результатов выявлены оптимальные конструктивно-технологические параметры функционирования рабочего органа по минимальному значению параметра оптимизации, приведенные в таблице 4.

Таблица 4 - Оптимальные конструктивно-технологические параметры

функционирования рабочего органа

Параметр Рабочая поверхность, обеспечивающая приготовление корма для

птиц свиней КРС

Скорость резания, м/с 11,5 10,46 9,4

Угол захода основного винта, град. 12 12 12

обратного винта, град. 32 32 32

Угол защемления, град. 22,2 22,2 22,2

На рис.7 представлены графические зависимости пропускной способности измельчителя, затрачиваемой им мощности, удельной энергоемкости процесса измельчения и соответствия фракционного состава измельченного корма зоотехническим требованиям, при использовании рабочих поверхностей ротора с оптимальными геометрическими характеристиками.

Как видно из графиков, приведенных на рис.7, пропускная способность измельчителя прямо пропорциональна скорости резания, а удельная энергоемкость и затраты мощности на измельчение характеризуются параболическими зависимостями вида У=АХ*+ВХ+С. Высокая удельная энергоемкость наблюдается при малой скорости резания, вследствие малого кинетического момента, которым обладает ротор. При увеличении скорости резания удельная энергоемкость уменьшается и достигает минимальных значений при Ур от 8,36 до 12,56 м/с. При возрастании скорости резания более 13,6 м/с наблюдается увеличение удельной энергоемкости за счет роста углового ускорения и появления вентиляционного эффекта.

Соответствие фракционного состава измельченного корма зоотехническим требованиям характеризуется параболической зависимостью вида

При малой скорости резания силовой контакт измельчаемого материала может произойти не с режущей кромкой совочкообразного ножа, а между соседними рядами ножей рабочей поверхности ротора. В результате происходит не резание, а дробление клубня на крупные частицы, не соответствующие по размерам зоотехническим требованиям, а также обильное выделение клеточного сока.

При увеличении скорости резания более 8,36 м/с наблюдается улучшение качества измельчения. Частицы в поперечном сечении имеют округлую форму.

При увеличении скорости резания более 13,6 м/с наблюдается переизмельчение корма с образованием мезги и кашицы. При этом нарушается клеточная структура измельчаемого материала и выделяется клеточный сок, который при транспортировании готового корма теряется.

Рис.7. Характеристика рабочего процесса измельчителя при приготовлении корма для птиц.

При испытаниях измельчителя с рабочими поверхностями, обеспечивающими приготовление корма для свиней и крупного рогатого скота, получены аналогичные кривые.

Внедрение совочкообразного режущего элемента в клубень происходит без образования опережающей трещины. Отделению стружки от клубня способствует центробежная сила инерции ротора. Отрезанная стружка проходит сквозь отверстия ножей практически без деформации сжатия, в результате чего в ней остается клеточный сок. Затем стружка подвергается воздействию выгрузных лопастей и выносится из измельчителя через выгрузную горловину.

Опытным путем установлена минимально допустимая величина зазора между рабочей поверхностью ротора и прижимной пластиной, а также количество выгрузных лопастей, обеспечивающее полное удаление измельченного корма из рабочего пространства измельчителя для каждого из режимов работы.

Для определения возможности измельчать другие виды корнеклубнеплодов были проведены дополнительные опыты по измель-

чению сахарной свеклы, тыквы и моркови. Работоспособность рабочего органа при этом подтвердилась. В приложении 29 приведены фотографические изображения измельченных кормовых материалов, применявшихся в дополнительных опытах.

Для определения точности принятой математической модели процесса измельчения корнеклубнеплодов проведено сравнение экспериментальных результатов с результатами реализации алгоритма на ЭВМ. Погрешность величин в расчетах и в эксперименте не превышала 5%.

В шестом разделе "Производственные испытания и экономическая эффективность применения измельчителя корнеклубнеплодов" приведены цель, программа, результаты производственных испытаний, а также дана оценка экономической эффективности применения предложенного измельчителя.

Минимальный экономический эффект составил 0,15 рубл/? на тонну измельчаемого корма.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований процесса измельчения корнеклубнеплодов вертикально-роторным рабочим органом с совочкообразными режущими элементами можно сделать следующие выводы и дать рекомендации производству.

1. Современные способы подготовки корнеклубнеплодов к скармливанию либо несовершенны, либо требуют для своего осуществления больших затрат средств, труда и энергии.

2. Существующие измельчители не отвечают возросшим требованиям к пропускной способности. Готовый корм не всегда соответствует зоотехническим требованиям: при использовании рабочих органов, работающих по принципу удара, происходит переизмельчение корма, что приводит к безвозвратным потерям клеточного сока и высокой энергоемкости процесса.

3. Предложен и теоретически обоснован рабочий орган вертикально-роторного типа для измельчения корнеклубнеплодов. В качестве режущих элементов применяются совочкообразные ножи, в результате размещения которых на внутренней стороне ротора центробежная сила инерции оказывает положительное влияние на процесс измельчения, снижает усилие резания и, следовательно, энергоемкость процесса.

4. Разработана математическая модель рабочего органа измельчителя вертикально-роторного типа с совочкообразными режущими элементами, которая включает:

- входные параметры, учитывающие механические свойства корма;

- конструктивные и режимные параметры рабочего органа;

- технологические, технические и экономические ограничения.

5. В результате реализации математической модели с применением ЭВМ определены оптимальные значения переменных величин, при которых достигается максимум (минимум) целевой функции.

Проверка адекватности разработанной математической модели показала, что погрешность расчетных параметров по сравнению с экспериментальными не превышает +5%.

6. Математическая модель и метод ее оптимизации могут быть использованы для:

- выбора оптимальных конструктивных и режимных параметров рабочего органа с учетом необходимых ограничений;

- определения мощности привода измельчителя, его пропускной способности, удельной энергоемкости процесса измельчения.

7. В результате проведенных расчетов и экспериментальных исследований в технологических линиях по подготовке корнеклубнеплодов к скармливанию рекомендовано применение измельчителя вертикально-роторного типа со сменными роторами. Оптимальная скорость резания корнеклубнеплодов для приготовления корма птицам составляет 1,1,5 м/с, свиньям - 10,46 м/с, крупному .рогатому скоту - 9,4 м/с«. Удельная энергоемкость этих,,процессов составляет 0,51 кВт ч/т, 0,38 кВт-ч/т и 0,33 кВт-ч/'т соответственно. Пропускная способность измельчителя равна - 1,74 кг/с, 2,55 кг/с и 2,5,1 кг/с соответственно для каждого из процессов.

8. Определены физико-механические характеристики клубней картофеля сорта "Жуковский":

- влажность клубней колеблется в пределах 83...87%;

- плотность клубней составляет 1080...1100 кг/м3;

- средняя длина клубней равна 71 мм;

- средний диаметр клубней равен 49,7 мм;

- средняя масса клубня равна 108 г;

- среднее напряжение разрыва клубней <7Раз=0,112 МПа;

- относительное удлинение £=0,0182;

- модуль упругости Е=6,514 МПа;

- среднее напряжение среза ТсР=0,078 МПа.

9. Производственные испытания измельчителя в технологических линиях по подготовке корнеклубнеплодов к скармливанию и измельчении яблок при приготовлении яблочного сока, показали его высокую эффективность. Всего за время испытаний было переработано 15 тонн корнеклубнеплодов и 10 тонн яблок.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Богатов ВА., Лазарев М.В. Анализ конструкций и классификация измельчителей корнеклубнеплодов. - Ресурсосберегающие рабочие органы сельскохозяйственных машин. - Сборник научных трудов. - Ульяновск, ГСХА, 1997, - с.29.,.36.

2. Лазарев М.В. Некоторые теоретические аспекты перфорированного рабочего органа для измельчения корнеклубнеплодов. -Сборник научных трудов "Механизированные процессы и машины сельскохозяйственного производства". - Ульяновск, УГСХА, 1998. -С.91...98.

3. Лазарев М.В. Измельчитель корнеклубнеплодов. - Эксплуатационные методы повышения эффективности машинно-тракторных агрегатов. - Сборник научных трудов. - Ульяновск, ГСХА, 2000. -С.28...30.

4. Лазарев М.В. Определение пропускной способности. - Сборник научных трудов. - Рязань, ГСХА, 2000. С.42...44.

5. Лазарев М.В. Определение коэффициента использования рабочей поверхности ротора измельчителя корнеклубнеплодов. - Сборник научных трудов. - Рязань, ГСХА, 2000. - С.45...46.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Кормовая ценность корнеклубнеплодов, их значение в рационах

12 Анализ способов измельчения корнеклубнеплодов.

1.3 Классификация и анализ конструкций измельчителей корнеклубнеплодов.

1.4 Обзор теорий измельчения.

1.5 Проблема, цель и задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ

СХЕМЫ РАБОЧЕГО ОРГАНА ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ.

2.1 Выбор и обоснование режущих элементов ножевого поля.

2.2 Взаимодействие рабочего органа с измельчаемым материалом.

2.3 Влияние геометрических параметров режущих элементов на процесс измельчения.

2.3.1 Влияние угла заточки лезвия.

2.3.2 Влияние режущей кромки лезвия на усилие резания.

2.3.3 Влияние толщины режущего элемента на усилие резания.

2.4 Аналитическое исследование предлагаемой конструкции.

2.4.1 Пропускная способность измельчителя.

2.4.2 Определение коэффициента использования рабочей поверхности ротора.

2.4.3 Влияние скорости резания на процесс измельчения.

2.5 Взаимодействие факторов в процессе работы роторного

2.5.1 Переменные факторы, оказывающие влияние на изменение целевой функции.

2.6 Выбор и обоснование параметра оптимизации рабочего органа.90 Выводы.■.

3 ФОРМАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ.

3.1 Параметры входной группы.

3 Л Л О пределение основных физико-механических характеристик кормового материала.Л

3.2 Влияние угла защемления на усилие резания.

3.3 Формализация целевой функции.

Выводы.

4 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ И АЛГОРИТМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ.Л

4.1 Математические методы» использованные при решении общей задачи программирования.Л

4.2 Разработка методики оптимизации.Л

4.3 Описание алгоритма.Л

Выводы. Л

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ

КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ.

5Л Программа и цель экспериментальных исследований.

5.2 Описание экспериментальной установки и контрольноизмерительных приборов.

5.3 Методика проведения эксперимента.

5.3.1 Выбор управляемых факторов и уровней их варьирования.

5.3.2 План эксперимента и его реализация.

5.3.3 Методика оценки качества измельчителя.

5.4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ.

5.5 Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных результатов.

Выводы.

6 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ.Л

6.1 Цель, программа, методика и результаты производственных испытании.

6.2 Оценка экономической эффективности применения измельчителя.

Выводы.

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем является обеспечение населения продуктами животноводства. Для успешного удовлетворения потребностей в мясо-молочных продуктах необходимо развивать скотоводство, что, в свою очередь, связано с созданием прочной кормовой базы. Обеспечение животных полноценными кормами, сбалансированными по питательности в соответствии с запланированной потребностью - одно из решающих условий увеличения продуктивности животных и улучшения качества продуктов животноводства, а также повышения его эффективности.

Однако, на животноводстве нашей страны наиболее сильно отразились негативные явления перестройки агропромышленного комплекса. Резко ухудшилось техническое оснащение отрасли. Если в 1990 году было произведено 30,7 тысяч доильных установок и приобретено хозяйствами 23,6 тысяч, то в 1997 году - соответственно 0,3 и 0,2 тысячи.

Состояние отрасли животноводства отражено данными Госкомстата Российской Федерации в ежегодных сборниках [102, 103]. Приведенные в них цифры св идете ль ствуют о значительном уменьшении поголовья скота в хозяйствах всех категорий и, соответственно. производства продукции животноводства (таблицы 1 и 2).

Таблица 1 - Поголовье скота (на 1 января; в хозяйствах всех категорий, миллионов голов)

Годы КРС в том числе коровы Свиньи Овцы и козы

1996 39,7 17,4 22,6 28,0

1997 35,1 15,9 19,1 22,8

1998 31,5 14,5 17,3 18,8 6

Таблица 2 - Производство мяса и молока (в хозяйствах всех категорий; миллионов тонн)

Годы Мясо в убойном весе Молоко Яйца (миллиардов штук)

1996 5,8 ■ 39,2 33,8

1997 53 35,8 31,9

1998 4,8 34,1 31,9

Около 40% ферм крупного рогатого скота и более 50% объектов свиноводства за эти годы в разной степени разрушены [106]. Большинство этих объектов можно восстановить и реконструировать с применением современных энергоресурсосберегающих технологий, новых технических разработок.

Основы внедрения такой техники для животноводства заложены в Федеральной Системе технологий и машин для производства и переработки сельскохозяйственной продукции и Федеральной целевой программе стабилизации и развития инженерно-технической сферы АПК России "Техника для продовольствия России на 19992005 годы", разработанные научно-исследовательскими институтами Россельхозакадемии, промышленности, вузами, КБ и другими организациями.

Успех работы ферм в стойловый период содержания скота во многом зависит от полноценности кормления животных. Умелое и рациональное использование кормов должно быть в центре внимания при производстве продукции животноводства. Одними из основных условий в успешном решении этой задачи являются совершенствование технологий и оптимизация подбора систем машин, оборудования для кормоцехов, позволяющих готовить влажные кормовые смеси с широким использованием грубых и сочных кормов. Это позволит сократить расход концентратов в рационах крупного рогатого скота.

В увеличении и ускорении производства животноводческой 7 продукции определяющая роль принадлежит кормам, на долю которых приходится более половины себестоимости продукции животноводства. Известно, что животные превращают в пищевую продукцию только 20.25% энергии потребляемого корма, на физиологическую деятельность самого животного затрачивается 25.35%, а остальная часть выделяется в виде отходов, поэтому при решении задач рационального приготовления кормов необходимо добиваться снижения их непроизводительных потерь за счет повышения перевариваемости и усвояемости корма. Очевидно, что подготовка кормов к скармливанию в соответствии с зоотехническими требованиями приобретает приоритетное значение. Наиболее энергоемкий и вместе с тем распространенный процесс подготовки кормов - измельчение.

Как известно, питательные вещества наиболее активно усваиваются животными только в измельченном виде, так как при этом в измельченных кормах увеличивается активная поверхность частиц, что способствует ускорению процесса пищеварения и повышению усвояемости питательных веществ.

Измельчением называется процесс разделения материалов на частицы требуемых размеров путем последовательных энергосиловых воздействий, создающих в измельчаемых материалах напряжения, которые превышают предел их естественной прочности.

Измельчаемые материалы весьма разнообразны, имеют широкий диапазон изменения физико-механических свойств, размеров измельчаемых частиц, характеризуются большой неоднородностью фракционного состава, обладают ярко выраженной анизотропностью. Поэтому в силу различных исходных характеристик материалов, их назначения, последующего вида обработки применяются различные способы измельчения, которые приводят к многообразию конструкций измельчающего оборудования.

В соответствии с зоотехническими требованиями при скармли8 вании корнеклубнеплодов свежими их очищают от земли и посторонних включений так, чтобы загрязненность землей не превышала 2%, и измельчают до частичек 10.15 мм для крупного рогатого скота, 5.10 мм для свиней, гусей, индюков и уток, 2.5 мм для кур-несушек и молодняка птицы [71]. Корм измельчают непосредственно перед скармливанием, так как измельченная масса, окисляясь, быстро темнеет, теряет сок и покрывается плесенью. Эти операции, как правило, осуществляются в технологических линиях кормоцехов в процессе приготовления сложных кормовых смесей, либо при подготовке корнеклубнеплодов к сушке.

Корнеклубнеплоды в основном хранят в кагатах вблизи кормоцеха на специально выделенной площадке кормовой зоны фермы. Кагаты на зиму укрывают соломой и землей, либо оборудуют системой принудительной подачи воздуха и укрывают пленкой с утеплением соломой. При уборке на корнеклубнеплодах остается некоторая часть земли, их общая загрязненность землей колеблется в пределах 5. 10%, а иногда и более в зависимости от типа почв. Корнеклубнеплоды очищаются частично при погрузке в транспортное средство и на транспортере при подаче их в мойку. В ряде хозяйств используют прутковые транспортеры или погрузчики СНТ-2,1 при погрузке корнеклубнеплодов из кагатов в тракторные прицепы, что значительно уменьшает общую загрязненность кормового сырья, поступающего в линию кормоцеха, и способствует улучшению работы моек-измельчителей.

Опыты, проведенные в УНИИМЭСХ, по использованию механической очистки корнеклубнеплодов при погрузке их из кагатов путем направленных встряхиваний слоя между двумя плоскостями с частотой 100.120 колебаний в минуту показали, что можно отделить всю свободную землю и другие примеси, и часть земли, приставшей к корням, и довести загрязненность до 2.3% [71].

Вопросам измельчения растительных материалов посвящено 9 много научных исследований» среди которых ведущее место занимают труды академиков В.П.Горячкина, М.В.Сабликова, В .А. Же-лиговского, П.А.Ребиндера, профессоров Н.Е.Резника и C.B. Мельникова. Однако, полностью процесс измельчения разнообразных материалов не исследован.

Целью настоящей диссертационной работы является изыскание перспективной конструктивно-технологической схемы рабочего органа измельчителя корнеклубнеплодов, обеспечивающей высокое качество измельчения при минимальных удельных затратах энергии и максимальной производительности.

Народнохозяйственное значение предлагаемой конструкции состоит в повышении производительности, сокращении удельных энергозатрат при одновременном улучшении качества готового корма в соответствии с зоотехническими требованиями для разных видов животных и птиц.

В ходе теоретических и экспериментальных исследований были получены следующие основные результаты:

- конструктивно-технологическая схема рабочего органа;

- математическая модель и теоретическое описание процесса измельчения корнеклубнеплодов предлагаемым рабочим органом;

- проведены исследования физико-механических свойств измельчаемых корнеклубнеплодов;

- определены конструктивные и кинематические параметры предлагаемого измельчителя.

Экспериментальные исследования, проведенные на основе общей и разработанной частной методики проведения эксперимента с использованием измерительной техники, позволили качественно оценить управляемые факторы процесса измельчения корнеклубнеплодов, установить минимальное значение обобщенного параметра оптимизации.

На защиту выносятся следующие положения:

10

- конструктивно-технологическая схема измельчающего аппарата вертикально-роторного типа с совочкообразными режущими элементами;

- математическая модель описания технологического процесса работы предлагаемого измельчающего аппарата;

- обоснованные конструктивные параметры и режимы работы измельчающего аппарата;

-- методика оптимизации и алгоритм решения задачи выбора оптимальных параметров рабочего органа.

Работа выполнена на кафедре "Сельскохозяйственные машины" Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии в соответствии с планом научных исследований по научно-технической программе "Разработка элементов системы машин для механизации животноводства и кормопроизводства в условиях Среднего Поволжья".

Автор выражает благодарность научному руководителю ~ кандидату технических наук, доценту Богатову В .А., а также сотрудникам кафедр "Сельскохозяйственные машины" и "Технология металлов" за помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы. и

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований процесса измельчения корнеклубнеплодов вери-тикально-роторным рабочим органом с совочкообразными режущими элементами можно сделать следующие выводы и дать рекомендации производству.

1. Современные способы подготовки корнеклубнеплодов к скармливанию либо несовершенны, либо требуют для своего осуществления больших затрат средств, труда и энергии.

2. Существующие измельчители не отвечают возросшим требованиям к пропускной способности. Готовый корм не всегда соответствует зоотехническим требованиям: при использовании рабочих органов, работающих по принципу удара, происходит переизмельчение корма, что приводит к безвозвратным потерям клеточного сока и высокой энергоемкости процесса.

3. Предложен и теоретически обоснован рабочий орган вертикально-роторного типа для измельчения корнеклубнеплодов. В качестве режущих элементов применяются совочкообразные ножи, в результате размещения которых на внутренней стороне ротора центробежная сила инерции оказывает положительное влияние на процесс измельчения, снижает усилие резания и, следовательно, энергоемкость процесса,

4. Разработана математическая модель рабочего органа измельчителя вертикально-роторного типа с совочкообразными режущими элементами, которая включает;

- входные параметры, учитывающие механические свойства корма;

- конструктивные и режимные параметры рабочего органа;

- технологические, технические и экономические ограничения.

5. В результате реализации математической модели с применением ЭВМ определены оптимальные значения переменных величин,

163 при которых достигается максимум (минимум) целевой функции.

Проверка адекватности разработанной математической модели показала, что погрешность расчетных параметров по сравнению с экспериментальными не превышает ±5%.

6. Математическая модель и метод ее оптимизации могут быть использованы для:

-■ выбора оптимальных конструктивных и режимных параметров рабочего органа с учетом необходимых ограничений;

- определения мощности привода измельчителя, его пропускной способности, удельной энергоемкости процесса измельчения.

1. В результате проведенных расчетов и экспериментальных исследований в технологических линиях по подготовке корнеклубнеплодов к скармливанию рекомендовано применение измельчителя вертикально-роторного типа со сменными роторами. Оптимальная скорость резания корнеклубнеплодов для приготовления корма птицам составляет 11,5 м/с, свиньям - 10,46 м/с, крупному рогатому скоту - 9,4 м/с. Удельная энергоемкость этих процессов составляет 0,5! кВт ч/т, 0,38 кВт ч/т и 0,33 кВт ч/т соответственно. Пропускная способность измельчителя равна - 1,74 кг/с, 2,55 кг/с и 2,51 кг/с со-ответсвенно для каждого из процессов.

8. Определены физико-механические характеристики клубней картофеля сорта "Жуковский":

- влажность клубней колеблется в пределах 83.87%;

- плотность клубней составляет 1080.Л 100 кг/м3;

- средняя длина клубней равна 71 мм;

- средний диаметр клубней равен 49,7 мм;

- средняя масса клубня равна 108 г;

- среднее напряжение разрыва клубней сгРаз=0Л 12 МПа;

- относительное удлинение е=0,0182;

- модуль упругости Е=6,514 МПа;

- среднее напряжение среза Тср=0,078 МПа.

164

9. Производственные испытания измельчителя в технологических линиях по подготовке корнеклубнеплодов к скармливанию и измельчении яблок при приготовлении яблочного сока, показали его высокую эффективность. Всего за время испытаний было переработано 15 тонн корнеклубнеплодов и 10 тонн яблок.

165

1. A.c. № 226430 A 01F 29/00 (СССР) Измельчитель материалов. Бочаров А.Н., Цебоев Э.А, Опубл. 07Л0.81; Б,И. № 37.

2. A.c. № 725614 А 01F 29/06 (СССР) Измельчитель кормов. Тищенко И.И. Опубл. 30.06.82; Б.И. № 24.

3. A.C. № 89910 В 02 С 19/20 (СССР) Рабочий орган измельчителя корнеклубнеплодов. Кравчук C.B. Опубл. 07.04.83; Б.И. Ш 13.

4. A.c. № 554839 А 01 F 29,00 (СССР) Измельчитель кормов. Городивец В.У., Москаленко JI.B., Садовский М.Ф. Опубл. 07.06.83; Б.И. №21.

5. A.c. № 1033062 А 01 F 29/02 (СССР) Измельчитель кормов. Беспамятнов А .Д., Надеждин A.B., Горбунов A.A., Бахчевников H .И. Опубл. 23.07.85; Б.И. № 27.

6. A.c. № 1195948 А 01 F 29/00 (СССР) Измельчитель корнеплодов и бахчевых. Богатов В .А., Горюшинский B.C., Зотов Е.И., Лазарев В.И. Опубл. 07.02.88; Б.И. № 5.

7. A.c. № 1009330 А 01 F 29/06 (СССР) Измельчитель корнеклубнеплодов. Фарносов В.Г., Полтавец A.B., Сухоруков В.В., Ляшенко A.A. Опубл. 30.07.89; Б.И. № 28

8. A.c. m 1094862 А 01 F 29/00 (СССР) Измельчитель корнеплодов. Кононов Б.В., Овчинников A.A., Лифатов В.Б. Техника в сельском хозяйстве, 1994, № 2, стр.32.33.

9. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976, 280 с.

10. Баканов В.Н., Менкин В.К. Кормление сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1989, - 511 с.

11. Батищев В.Д. Оценка длины резки стебельчатых кормов. -Научно-технический бюллетень по электрофикации сельского хозяйства / ВИЭСХ. М.: 1978, вып.З(Зб), С.52.55.

12. И.Белов М.И. Методика расчета цилиндрического измельчающего аппарата. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1986, № 4, С.27.28.

13. Беспамятнов А.Д., Надеждин A.B. и др. Технология изготовления и скармливания комбисилоса. Зерноград, ВНИП-ТИМЭСХ, 1984,- 36 с.

14. Богатов В.А. Совершенствование технологии подготовки к скармливанию корнеклубнеплодов и обоснование конструкции измельчителя. Дисс. канд. техн. наук. Ульяновск, 1989, 218 с.

15. Богатов В .А., Лазарев М.В. Анализ конструкций и классификация измельчителей корнеклубнеплодов. Ресурсосберегающие рабочие органы сельскохозяйственных машин. - Сборник научных трудов. - Ульяновск, ГСХА, 1997, - C.29.36.

16. Богданов Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1990. - 624 с.

17. Бондарев В.А. Чтобы корм был высококачественным. -Кормопроизводство, 1985, № 9, с. 12. 14.

18. Босой B.C. Скорость резания стеблей сельскохозяйственных культур. Сельхозмашина, 1953, № 4, с. 19.22.

19. Босой Е.С. К теории резания стеблей сельскохозяйственных растений. Труды / ВИСХОМ, 1958, вып.1, С.69.110.

20. Бремер Г.И. Основы теории резания лезвием и расчет режущих машин животноводческих ферм. М.: ВСХИЗО, 1963. - 80 с.

21. Булыгин A.A., Ермичев В.А. и др. К исследованию физико167механических свойств смерзшихся материалов. Труды / Пермский СХИ, 1969, С.3.6.

22. Бурмистрова М.Ф. и др. Физико-механические свойства сельскохозяйственных растений. М.: Сельхозиздат, 1956. - 426 с.

23. Вантюсов Ю.А. Механические цепи сельскохозяйственных машин. Мордовский государственный университет. - Саранск, 1980.-108 с.

24. Василенко И.Ф. Экспериментальная теория режущих аппаратов. В кн. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин, 1963, т.4, С.68.76.

25. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 199 с.

26. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. -572 с.

27. Воронюк В .А., Пьянков А.И. и др. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений. М.: Колос, 1970. 423 с.

28. Выгодский МЛ. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1966.-658 с.

29. Гийо Р. Проблема измельчения материалов и ее развитие. М.: Издательство литературы по строительству, 1964. -111 с.

30. Городецкий В.И., Дмитриев B.C. и др. Элементы теории испытаний и контроля технических систем. Л.: Энергия, 1978. -192 с.

31. Горюшинский B.C., Богатов В .А. Технологические линии измельчения корнеплодов и бахчевых. Кормопроизводство, 1986, №4, С.41.43.

32. Горюшинский B.C., Богатов В .А. Линии мойки и измельчения корнеплодов для закладки комбинированного силоса. Ульяновск, ЦНТИ, информационный листок № 127-85, 1985, - 0,15 п.л.

33. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т.1, 2, 3. М.: Колос, 1968.- 720 с.

34. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова ТЛ. Высшая мате168матика и упражнениях и задачах. М.: Высшая школа, 1980 - 316 с.

35. Данциг Д. Линейное программирование, его применение ш обобщение. М.: Прогресс, 1966. - 600 с.

36. Дарков A.B., Шпаро Г.С. Сопротивление материалов. М,: Высшая школа, 1969. - 733 с.

37. Дедаев Г .А., Насонов Н.В. Пути снижения энергозатрат в кормопроизводстве, ВАСХНИЛ. М.: 1986 - 41 с.

38. Денисов A.M. Методика лабораторных испытаний кормо-приготовительных машин. Труды / ВИЭСХ. - Мл 1964, т. 14.

39. Доспехов Б .А. Методика полевого опыта. М.: Агропро-миздат, 1985. - 350 с.

40. Добронравов В.В., Никитин H.H., Дворников А .Л. Курс теоретической механики. М.: Высшая школа, 1974. - 528 с.

41. Егорова Т.Н. Исследование влияния параметров режущего инструмента на процесс резания лезвием. Автореферат диссертации кандидата технических наук. - М.: 1949. - 22 с.

42. Егорова Т.Н. Обоснование рабочих скоростей машины. -Вестник сельскохозяйственной науки, 1966, № 11, С.86.90.

43. Ермичев В .А., Брокерт В.В. Оптимизация параметров шнеков ого измельчителя-увлажнителя грубых кормов. ~ Техника в сельском хозяйстве, 1988, № 5, С.30.31.

44. Желиговский В .А. Экспериментальная теория резания лезвием. - Труды / МИМЭСХ, вып.9. -- М.: 1940. - 27 с.

45. Илтерс А.Т. Анализ работы режущего барабана. Труды Латвийского НИИМЭСХ. - Р.: Звайгзне, 1972, т.4, с.67.,.77.

46. Ильдутов А.Н. Характер энергозатрат при приготовлении кормов и требования к их измельчению. Разработка эффективных ресурсосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве. - Сборник научных трудов. - Ульяновск, ГСХА, 1997. -с.28.30.

47. Ильдутов А.Н. Обзор теорий измельчения. Ресурсосберегающие рабочие органы сельскохозяйственных машин. - Сборник научных трудов. - Ульяновск, ГСХА, 1997. - С.48.60.

48. Ильмендеев В.Е. Экономическое обоснование инженерных решений. Куйбышев, 1983. - 86 с.

49. Имиджанов Б.М., Кадыров Ю.А. Выбор оптимальных параметров барабанов с плоскими ножами. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1980, № 12, с.50.57.

50. Киреев В.Н. и др. Кормовые корнеплоды. М.: Колос, 1975, С.3.11.

51. Киреев В.Н. Прогрессивная технология выращивания кормовых корнеплодов. В сб. "Новое в кормопроизводстве" - М.: Московский рабочий, 1984, С.63.76.

52. Кленин Н.И., Сакун В .А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос, 1994, - 751 с.

53. Кононов Б.В., Ромазанов Л.Н. Классификация и анализ измельчителей кормов. Труды Волгоградского СХИ, 1972, т.43, с.71.77.

54. Кононов Б.В., Пульчев И.К. Классификация дозирующих170устройств для сыпучих материалов. С. научных трудов Саратовского СХИ, 1978, вып. 123, С.41.51.

55. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение, 1987, - 500 с.

56. Корбут Л.А., Чуенков C.B. Сельскохозяйственные машины и орудия Германии. Берлин, 1947, С.612.619.

57. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) М.: Наука, 1974. - 832 с.

58. Косимов О .Ж., Карапетян А,Г. О скорости воздействия при разрушении упруго-пластичных материалов. С б.статей Ростов-ского-на-Дону института сельскохозяйственного машиностроения, 1975, С.104.107.

59. Красников В.В. Подъемно-транспортные машины. М.: Колос, 1981.- 263 с.

60. Кузнецов Ю.Н., Кузубов В.И., Волощенко А.Б. Математическое программирование. М.: Высшая школа, 1980. - 302 с.

61. Кузьмов Т.Н. Влияние скоростного режима на затраты энергии при измельчении силоса. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1973, № 3, с.24-25.

62. Кукта Г.М. Испытания сельскохозяйственных машин. М.: Колос, 1964. - 284 с.

63. Кукта Г.М., Бойко B.C. Выбор измельчителей корнеплодов.- Техника в сельском хозяйстве, 1968, № 2, с.28.32.71 .Кукта Г.М. Технология переработки и приготовления кормов. М.: Колос, 1978. - 240 с.

64. Лазарев М.В. Некоторые теоретические аспекты перфорированного рабочего органа для измельчения корнеклубнеплодов. -Сборник научных трудов "Механизированные процессы и машины сельскохозяйственного производства". Ульяновск, УГСХА, 1998.- с.91.98.

65. Лазарев М.В. Измельчитель корнеклубнеплодов. Экс171плуатационные методы повышения эффективности машинно-тракторных агрегатов. Сборник научных трудов. - Ульяновск, ГСХА, 2000. - с.28.30.

66. Лазарев М.В. Определение пропускной способности.

67. Сборник научных трудов. Рязань, ГСХА, 2000. с.42.44.

68. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. М.: Колос, 1971.- 756 с.

69. Маркова Е.В., Лисенков А.Н. Планирование эксперимента в условиях неоднородностей. М.: Наука, 1973. - 220 с.

70. Машины и оборудование зарубежных стран по механизации работ в животноводстве. УКРНИИНТИ. - Киев, 1971. - 272 с.

71. Мейлахс И.И. Покупатель оптимизации кормоизмель-чающих аппаратов. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1975, № 1, с.43.44.

72. Мельников C.B., Сулима M.À. Влияние скорости резания на энергоемкость процесса измельчения стебельных кормов. Записки Ленинградского СХИ, 1968, т. 119, вып.1, с. 139-143.

73. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос, 1978. - 560 с.81 .Мельников C.B. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980.-168с.

74. Методические указания по контролю за технологией заготовки кормов и их качеством. М.: 1981. - 26 с.

75. Мещеряков Б.В. Исследование работы и обоснование оптимальных параметров рабочих органов шнековых измельчителей сочных кормов. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Омск, 1967. - 20 с.

76. Мещеряков Б.В. Влияние скорости на удельную работу резания. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1969, № 3, с.37.39.172

77. Мянд А.Э. Кормоприготовительные машины. М.: Машиностроение, 1970. - 255 с.

78. Надеждин A.B. Исследование рабочего процесса и обоснование параметров измельчителя кормов. В кн.: Совершенствование средств механизации для заготовки и приготовления кормов. -Зерноград, 1981, с.38,.,45.

79. Налимов В.В. Теория эксперимента. Физико-математическая библиотека инженера. М.: Наука, 1971.- 208 с.

80. Новиков Г.И. Исследование процесса резания корнеплодов. -М.: 1952, T.Ï6, С.3.34.

81. Пикуза И.Ф. Машины для приготовления и раздачи грубых и сочных кормов. Ростов-на-Дону, 1970. - 186 с.

82. Погорелов A.B. Аналитическая геометрия. М.: Наука, 1968.- 326 с.

83. Погорелый Л.В. Инженерные методы испытания сельскохозяйственных машин. Киев: Техника, 1981. - 176 с.

84. Прокопцев П.PL Влияние скользящего движения ножа на173процесс резания. ВНИИМЭСХ. - Зерноград, 1965, вып.8, С.76.89.

85. Раев Б.Г. Исследование процесса резания стеблей без про-тиворежущей части. ~ Тракторы и сельхозмашины, 1961, № 11, с.16.19.

86. Резник И.Б. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. -311 с.

87. Резник Н.Е. Взаимодействие лезвия с материалом в процессе резания и износ лезвия. В кн.: Повышение износостойкости и долговечности режущих элементов сельскохозяйственных машин. -Минск, 1967, С.5.17.

88. Резник Н.Е. Основы классификации режущих аппаратов. -Труды / ВИСХОМ, вып.60. М.: 1969, С.3.22.

89. Ю2.Российский статистический ежегодник. Стат. сб. / Госкомстат России. М.; 1997. - 749 с.

90. ЮЗ.Россия в цифрах. Краткий стат. сб. / Госкомстат России. -Р76М.: 1998. -- 427 с.

91. Румшинский Л.З. Элементы в теории вероятностей. М.: Наука, 1970. - 254 с.

92. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971.-- 192 с.

93. Рыжов C.B. Развитие, средств механизации для животноводства. Техника в сельском хозяйстве, 1999, № 2.

94. Ю7.Сабликов М.В. О критической величине угла защемления. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1963, № 2, с.44.45.

95. Сабликов М.В. Защемление и затягивание тел. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1968, №3, С.6.9.

96. Сафарова Л.Н. Методические указания к экономическому обоснованию дипломных проектов по организации ремонта машин.174- Ульяновск, 1985. 46 с.

97. Ю.Сергованцев В.Т., Бледных В.В. Вычислительная техника в инженерных расчетах. М.: Финансы и статистика, 1983. - 208 с.

98. Сизов O.A. Некоторые элементы механики взаимодействия лезвия с разрушаемым материалом при резании со скользящим перемещением ножа. Доклады / МИМЭСХ. - М.: 1970, т.5, вып.1, с.167.174.

99. Синяговский И .С. Сопротивление материалов. М.: Колос, 1968. - 456 с.

100. Смелов А.П. Курсовое и дипломное проектирование по ремонту машин. М.: Колос, 1985. - 232 с.

101. Соминич Н.П. Механизация животноводческих ферм. -М.-Л.: Сельхозгиз, 1959. 544 с.

102. Сысуев В .А. Разработка и исследование измельчителя грубых кормов для животноводческих комплексов. Дисс. канд. техн. наук. Киров, 1979. - 209 с.

103. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. -М.: Легкая индустрия, 1974. 263 с.

104. Тряпкин А.Н. Выгодно и экономично. Кормопроизводство, 1985, № 5, с.15.

105. Филимонов Н.П. Диссертация на соискание ученой степени кандидата математико-технических наук. ЦНИИМаш-ЦАТИ, 1972.

106. Фомин В.И. Обоснование геометрических параметров режущего аппарата сегментно-дискового типа. Труды / ВИСХОМ, 1962, вып.39, с.125.139.

107. Фролов К.В. и др. Теория механизмов и машин. — М»: Высшая школа, 1987. 496 с.121 .Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972, -299с.

108. Шаракшанэ A.C., Железнов И.Г., Иваницкий В.А. Сложные системы. М.; Высшая школа, - 1977, - 247 с.

109. Шкурпела И., Маслов М. Комбинированный силос в175кормлении свиней. Животноводство, 1981, № 8, с.42.,.43.

110. Элли А.Я., Ермичев В.А. К вопросу о выборке методики определения качества измельчения кормов, Механизация сельскохозяйственного производства, Новая техника и ее испытания. (Экспересс-информация). - М.; ЦНТИИТЭИ Госкомсельхозтехники СССР, 1983.

111. Элли А.Я. Анализ, классификация и оценка существующей системы машин для измельчения корнеплодов. Труды Ульяновского СХИ, 1977, с.75.80.

112. Ялпачек Ф.Е., Ялпачек Г.С. Кормоизмельчающие молотковые аппараты с режущими элементами. Совершенствование машин и механизмов при производстве продукции растениеводства. Сб.научных трудов / УСХА К., 1985, с.134.142.

113. Ялпачек Ф.Е., Ялпачек Г.С. Критерии энергоемкости измельчителей кормов. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1987, № 1, С.24.25.

114. Chancellor W.I. Energy Requlirements for cutting forage. Agric Eng., 1958, vol 39, № 10, p.633.639.

115. De Graff R.P. Factors affekting the anergy reyuirid to cut forage materials Unpubeished M.S. thesis Purdue University, 1959.

116. Feller R. Effects knife anglesand velocites on cutting of atarls without counter-cage. Agric Eng. Research, 1959 vol 4, JSfe 4, p.227.293.

117. Holzscnu W. Die Weriutlerung von zuckerruben. die deutsche Landwirtschart, 1962, Mb 10, s.503.507.

118. Iacson G.L. Resing factor affecting Power zegnirenentsin forage choppers, Unpublished M.S. tesis, Purude University, 1961.

119. Nona horisontalni Krounasra Bulevin Mechan. - Zemed, 1968. R.18.

120. Rubenschneider "Bavaria" mit duswurt. Landmasch Rundsch, 1963, jg 15.176