Расчет эффективности разработанного кормосмесителя

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №3. 2023

УДК 636.08.003                                   

Животноводство является крупнейшей отраслью сельского хозяйства и обеспечивает большую часть потребности населения в продуктах питания. Существует множество факторов, влияющих на развитие животноводства и повышение его продуктивности. К основным из них относятся улучшение породы животных, создание надежной кормовой базы и ее приготовление по новой технологии, кормление в соответствии с зоотехническими потребностями, производство, переработка, хранение, использование продуктов животноводства и другие основные вопросы. Механизация и автоматизация производственных процессов, наряду с другими показателями, имеют большое значение для производства продукции животноводства на основе новой технологии, ее эффективного использования и снижения себестоимости.

Экспериментальное устройство было применено в животноводческой ферме ООО «Türk Qida Sanaye» села Муздурлар Геранбойского района и проверена его работоспособность и эффективность. Для сравнения за базовую машину был взят серийно выпускаемый кормосмеситель типа YCK. Данный кормосмеситель имеет вертикальную конструкцию, он двойной, объем бункера 2,0 м3.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №3. 2023

Машина имеет две камеры смешения (внутреннюю цилиндрическую и наружную цилиндро-коническую). В верхней цилиндрической части наружной камеры установлена передача вертикального винта. Загрузочное окно смесителя расположено в нижней конической части камеры. Внутренняя камера смешения имеет два вертикальных шнека, вращающихся с разной скоростью. Это приводит к дифференциальному эффекту смешивания между спиральным потоком сырья. В результате смешение идет одновременно в двух направлениях и интенсифицирует процесс.

Разработанная экспериментальная установка имеет две камеры смешения (внутреннюю цилиндрическую и наружную цилиндрическую коническую). Основное отличие от базового варианта состоит в том, что вместо двух вертикальных шнеков, установленных во внутренней смесительной камере, к внутренней поверхности крышки, окружающей винт, перпендикулярно петле шнека, прикреплено двустороннее ребро. Кроме того, на верхнем конце крышки имеется конусообразный разбрызгиватель. Нововведения, внесенные в конструкцию, позволяют получать качественную кормовую смесь в течение необходимого периода. Цель исследования: обоснование структурно-режимных параметров энергосберегающего, качественного полнорационного кормосмесителя.

Результаты исследования

Использование одного шнека вместо двух, а также окна и стопора для облегчения загрузки и выгрузки позволяют значительно снизить требуемую мощность. В то же время это вызывает уменьшение массы (металлоемкости) экспериментального устройства по сравнению с базовым устройством. Хотя он имеет большую производительность по сравнению с базовым агрегатом, в экспериментальном смесителе можно применить менее мощную передачу, что снижает инвестиционные и амортизационные затраты. Первичные данные для отчета приведены в Таблице 1 для сравнения. Годовая эффективность определяется по разнице произведенных затрат по обоим вариантам по существующей методике [5–7]:

Эд = П_ь - П_у (1)

где Эц — годовая эффективности, достигнутая за счет внедрения нового устройства; П_й — годовая стоимость базовой машины; П_у — годовая стоимость новой (экспериментальной) машины.

Таблица 1

ОТЧЕТ ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Показатели	измерение	Базовый вариант	Экспериментальный вариант
Производительность	т/час	0,12	0,16
Время смешивания	мин.	4	4
Однородность смешения	%	90	95
Бункер	м3	20	2,0
Мощность передачи	кВт	13,2	4,3
Количество рабочих дней в году	день	307	307
Количество смен в день		1	1
Длина очереди	час	8	8
Коэффициент использования времени ожидания		0,8	0,8
Цена смесителя	манат	2550	800
масса	кг	1200	900

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Приведенные расходы рассчитываются следующим образом:

Π =1+ ES ,                                         (2)

где İ — годовой эксплуатационный расход; E — нормативный коэффициент эффективности инвестиций, E=0,15; S — инвестиции. Годовые эксплуатационные расходы включают следующее:

İ = Ə + A + R + J ,                                         (3)

где Ə — годовая заработная плата работника, работающего на объекте, рассчитывается только для этой работы; A — амортизационные отчисления устройства; R — текущие расходы на содержание установки; J — годовые затраты на энергопотребление установки.

Рассчитаем годовые эксплуатационные расходы, используя цены базового варианта. Годовой оклад для базового варианта (Эй).

Ə ^. Ə b ^. n b ^. t b ^. T ^. c                                                         (4)

где n b — количество рабочих, обслуживающих установки в базовом варианте, n b =1 чел.; t b — суточное рабочее время согласно суточному объему работы базовой установки, часов; T — количество рабочих дней в году комбикормовой машины. Если количество выходных и праздничных дней в году (48+10) принять равным 58 дням, то Т=307 дней; c — часовая заработная плата рабочего автосервиса, c=1,5 чел./час. Суточная продолжительность работы базового блока:

γ = 90⁰ - α                                        (⁵)

_t                                                                (6)

tb = Wb где Q — суточная норма объема работы, Q=800 кг; Wb — производительность базовой установки, Wb=120 кг/час. Получим значения, если подставим их в формулу (6):

0,8

tb =---= 6,7 час b     0,12     ,

Годовой оклад для базовой установки:

Э ь =1-6,7-307-1,5=3085,4 ман.

Амортизационные затраты ( A b ) для базового варианта рассчитываются следующим образом:

А.  —,                                    (7)

^b 100 , где В ь — балансовая стоимость базовой установки, В ь =2550; a — если принять во внимание значения a=14, что является стандартным коэффициентом распределения амортизации:

Аь = 2550 14 = 357 ман

b     100

Текущие затраты на обслуживание (R b ) для базового варианта находятся по следующей формуле:

R^   --,                                         (8)

b

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice где r — отношение нормативного текущего ремонтного запаса, r=18. Тогда,

R = 2550-18 = 459

°     100

Теперь рассчитаем стоимость энергопотребления ( J ° ) для базового варианта

J_b=N_b-t_b-T-_£ ,

где N ° — YCK является мощностью передачи, N ° = 13,2 кВт;г — 1 кВт стоимость часовой продажи энергии, г = 0,12 ман. Используя полученные цены, определяем годовые эксплуатационные расходы для базового варианта:

I_b = Э ь +Л_b+R_b+/_b=3085,4+357+459+364,7=3258,1 ман

Затраты на производительность базового варианта составят:

П ° =1 ° + E S b                                       (10)

где S ° — сумма инвестиций для базового варианта, ман.

S b =B ° a                                       (11)

где а — коэффициент, учитывающий затраты на привоз и установку устройства на предприятие, а=1,2. Тогда S b =2550 1,2=3060 ман. Значит П ь =3258,1+0,15 3060=3717,1 ман.

Приведем аналогичный отчет по применению экспериментальной установки. Если предположить, что производительность и суточная нагрузка экспериментальной установки остаются такими же, как и в базовом варианте, то годовая заработная плата для экспериментальной установки составит Э у =1- 5 ■ 307 ■ 1,5 = 2302 манат.

Амортизационные затраты для экспериментальной установки составит ( A y ):

Ау=^                                   (12)

^y 100

где B y — цена экспериментальной установки, В_у =800 ман. Тогда

А_у =800 • 0,14 =112 ман.

Текущие затраты на техническое обслуживание ( R y ) экспериментальной установки составляют.

R y = 800- 0,18= 144 ман

Мощности винтового привода (3 кВт), выходного двигателя (0,8 кВт) и электронагревателя (1,5 кВт) учитывались при расчете энергозатрат ( J y ) на экспериментальную установку. Значит

J y =(3+0,8+1,5)-5-307-0,03=72,8 ман.

С учетом установленных затрат годовые эксплуатационные расходы ( I y ) при реализации экспериментальной установки составляют:

İ y =2302+112+144+72,8=2630,8 ман

Приведенные затраты нового устройства

П у =2630,8+0,15-960=2774,8 ман.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №3. 2023

С учетом стоимостных значений по обоим вариантам определяем годовую выгоду от применения экспериментального устройства питания смешанного питания следующим образом:

Э il =3717,1-2774,8=942 ман.

Таким образом, годовой эффект от применения разработанного узла приготовления комбикормов на предприятии с суточной производительностью 0,8 т составляет 942 маната. В Таблице 2 приведены технико-экономические показатели базовой и опытной установок по приготовлению концентрированных кормов в сравнении.

Таблица 2

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МОЩНОСТЕЙ

ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ КОМБИКОРМОВ

Показатели	Измерения	Варианты
		MKA – 1A	Экспериментальный
Ежедневная нагрузка	т	0,8	0,8
Производительность устройства	т/час	0,12	0,16
Требуемая общая мощность	кВт	13,2	5,3
Балансовая цена устройства	ман	3060	960
Годовые эксплуатационные расходы	ман	3258	2630,8
Ежегодные понесенные расходы	ман	3717,1	2774,8
Годовая экономическая эффективность	ман	—	942

Заключение

Применение опытного кормосмесителя, разработанного в результате исследований, для приготовления полнорационной размазываемой кормосмеси, в условиях хозяйства, по сравнению с базовой машиной, его годовая производительность составила 942 ман.