Методологическая база обоснования технологического процесса и интенсифицирующих рабочих органов вибрационного и ударного принципа действия для приготовления комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий

С помощью большинства существующих и выпускаемых промышленностью кормоприготовительных машин удовлетворительно решаются вопросы механизации приготовления кормов, но не всегда это отвечает зоотехническим, технологическим и техническим требованиям. Они энергоемки, громоздки, малопроизводительны и требуют больших затрат труда и средств. Поэтому специалисты хозяйств испытывают огромные трудности при выборе оборудования, восстановлении или новой организации производства комбикормов.

В свете сказанного очевидно: необходимы новые, нетрадиционные технологии и процессы приготовления кормов, обеспечивающие существенный рост эффективности кормоприготовительного оборудования.

Анализ тенденций развития техники в других отраслях народного хозяйства нашей страны и за рубежом показывает, что одним из направлений, решающих поставленную проблему, является полезное использование вибраций. Вибрационные машины и процессы получают все большее применение в промышленности, строительстве, горном деле, сельском хозяйстве. По оценкам директора Института машиноведения СССР академика К.В. Фролова, технология будущего будет базироваться именно на вибрационной технике [2].

Обзор современного состояния машин вибрационного действия в различных отраслях народного хозяйства показывает преимущества виброметода с точки зрения снижения усилий и затрат энергии, повышения производительности оборудования и качества выполнения технологических процессов. Эти достоинства открывают широкие перспективы для их применения в машинах и устройствах животноводческого назначения.

В работе П.И. Леонтьева и И.Я. Федоренко [3] впервые систематизирован материал исследований по нашей стране за последние годы по полезному использованию вибраций в области механизации животноводства. Результаты теоретических и экспериментальных исследований полезны для практического применения с целью усовершенствования традиционных машин в животноводстве, а также для создания принципиально новых технологических процессов.

Обширные исследования по разработке вибрационных и ударно-центробежных кормоприготовительных машин проводятся в Челябинской агроинженерной академии (бывший ЧГАУ) под руководством профессора Н.С. Сергеева [4].

В этом направлении ведутся научные исследования в АГАУ под руководством профессора И.Я. Федоренко по виброударной технологии производства комбикормов [5, 6].

Исследования показали практическую целесообразность и экономическую эффективность использования вибрационных и ударных рабочих органов для обработки кормовых материалов.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод: в технологических процессах приготовления сыпучих кормов следует внедрять вибрационные процессы и машины. К тому же в настоящее время отсутствуют эффективные технологии и технические средства, интенсифицирующие процесс приготовления концентрированных кормов для скармливания животным в условиях сельскохозяйственных предприятий.

На основании изложенного можно констатировать, что улучшение технико-экономических показателей кормоприготовительной техники на основе вибрационного и ударного воздействия на кормовые среды и создания новых технологических процессов и рабочих органов интенсифицирующего действия – актуальная проблема в области механизации приготовления кормов.

Типичная технологическая схема приготовления комбикормов включает операции: прием и хранение сырья – очистку сырья от примесей – измельчение ингредиентов – дозирование ингредиентов – смешивание – хранение и отпуск.

Основными критериями оценки технологической эффективности процессов являются показатели качества получаемого продукта и удельные затраты энергии.

В то же время анализ исследований и практика показывают, что производство комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий на более качественном уровне не представляется возможным из-за низкого качества выполнения обязательных типовых процессов обработки сырья (сепарация (очистка), измельчение, дозирование, смешивание), которые и определяют технологическую эффективность производства комбикормов.

Методологический комплекс исследования

Теоретические иссле давания				Экспериментальные ис-спедавания		Качественные показатели
Технологически линия	Наименование операций	Конструктивные параметры		Исследуемые зависимости	Результаты	Рациональные параметры
Системный анализ	сепарация	К; а' г?	в ч 1 1 1	?--=№), г„=м t?=^ Е = ЖРЛ,О),	^7!.г	я'= 10-15= Р< Тб l,7pasa	>3 Д ч о & о и Мн
Разработка математической модели g=Ax,Z,U)	измельчение	Хь Ъ d, й		л =jUb Ха), 2=ЯХ), Ха), М,а =Ж Ха),	Ха Л 5 М,4	Ха = 28= 11,^10-15%
	дозиро-ванив	й, а, B.L		Х=Ж х=Яф) * =Я<Р) У =ДА V, Т) 2=ЯА^,Ко), KtrfM)	4 у, 6 м,й сг	А= 3-10мм, й= 47,1-52,33с"1, a = 25-30= й = 40-80мм А <5%
	смешивание	л, о; Дй		v=f(Aa), s=f(A^,^)	£М,Д 6	А = 11-12мм, a = 5,5-6 Гц, я = 7-9= п = 6 шт., 8=95-96%

Оценка адекватности

Исходные технические требования

Методологическая база исследований процесса приготовления комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий

Специфика процесса приготовления комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий позволяет рассматривать формализованные взаимосвязи процесса, протекающего в рабочем пространстве оборудования (для сепарации, измельчения, дозирования и смешивания), с учетом вибрационного и ударного воздействия на сыпучие корма (компоненты комбикормов) и их физико-механических свойств, а также влияние этих закономерностей на качественные показатели готового комбикорма.

Разработанная методологическая база исследований технологических процессов приготовления комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий (рисунок) является фундаментом многоступенчатой и многозвенной структуры, которая включает создание рабочих органов интенсифицирующего действия, обеспечивающих существенное повышение качества комбикормов и значительное снижение энергоемкости процесса. Использование такой методологии позволяет создать иерархическую структуру системы исследований, включающей отдельные подсистемы, взаимоувязанные через внутренние характеристики системы, в качестве которых выбирают показатели (функции), подводящие их к общему знаменателю. Как результат была представлена сложная, многоуровневая система с подсистемами. Такое деление соответствует целям и задачам исследования, следовательно, представляет логическую завершенность.