Сравнительный анализ устройств для безводной очистки корнеклубнеплодов

В приготовлении кормов используются различные кормовые смеси, одним из компонентов которых являются кормовые корнеплоды. Кормовые корнеклубнеплоды содержат много витаминов, сахаров и микроэлементов, способствующих увеличению продуктивности животных. Корнеклубнеплоды являются легкоперевариваемым продуктом, поэтому в суточный рацион животных можно включать их до десятка килограммов. Учеными выявлено, что выкармливание кормовыми корнеклубнеплодами улучшает переваривание других компонентов кормовых смесей, например грубых кормов. Было установлено, что включение корнеклубнеплодов в рацион крупнорогатого скота увеличивает поедаемость грубых, а также объемистых кормов на 10–11%, улучшает перевариваемость органических веществ на 5–8% и увеличивает суточный надой дойных коров на 10–15% [1, 2]. Последнее время из-за высоких энегрозатрат и стоимости очистки кормовые корнеплоды перестали включать в рацион животных. Поэтому от животных недополучают необходимую продуктивность.

Главной операцией по подготовке кормовых корнеклубнеплодов к скармливанию является их очистка от почвы. Загрязненность корнеплодов колеблется в пределах 7–28% и классифицируется по группам: тяжелые примеси (камни, куски металла и т. п.), связанная почва и легкие примеси (солома, растительные остатки).

Объекты и методы

Очистка частиц почвы с поверхности корнеклубнеплодов является одной из самых трудоемких операций. В типовых кормоцехах в настоящее время используются машины моечного типа, работающие по принципу гидромеханической очистки (мойки), такие как: ИКМ-5, ИКС-5М, ИКМ-Ф-10 и др. Перечисленные машины имеют ряд существенных недостатков.

Один из них – большие затраты воды. При поступлении с поля корнеплодов средней загрязненности затрачивается около 400 л воды на тонну перерабатываемых кормовых корнеплодов, при увеличении загрязненности соответственно увеличивается расход воды и уменьшается производительность машин. Следующий существенный недостаток моечных машин заключается в том, что они требуют строительства водопровода, канализации и грязеотстойника, а в зимний период повышают энегрозатраты на подогрев воды.

Наряду с моечными машинами, существуют машины для сухой очистки корнеклубнеплодов. Они имеют ряд преимуществ: не требуют воды, нуждаются в меньших энергозатратах во время проведения процесса очистки. Однако они либо имеют сложную конструкции и не надежны в работе, либо недостаточно качественно очищают почву.

В данной статье представлен сравнительный анализ некоторых машин для безводной очистки корнеклубнеплодов.

В ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» разработана и сконструирована машина для сухой очистки корнеплодов барабанно-щеточного ти- па [3]. Данная машина состоит из основного перфорированного барабана, щетки, ротора и электродвигателя (рис. 1).

Рис. 1. Барабанно-щеточная установка для сухой очистки корнеплодов: 1 – корпус; 2 – перфорированный барабан; 3 – ротор; 4 – загрузочный лоток; 5 – выгрузной лоток;

6 – выгрузное окно; 7 – щетки барабана; 8 – щетки ротора

Недостатками данной машины являются высокие эноргозатраты, сложная конструкция и низкая производительность.

В Курганской ГСХА разработана и изготовлена машина для безводной очистки корнеклубнеплодов [4] производительностью 10–19 т/ч. Устройство имеет простую конструкцию, потребляет по сравнению с аналогами меньше энергии (согласно данным авторов). Но машина не обеспечивает высокого качества очистки полезного материала.

В Луганском национальном аграрном университете разработан гофрированно-щеточный очиститель корнеклубнеплодов (рис. 2) [5].

Рис. 2. Конструктивно-технологическая схема гофрощеточного очистителя корнеплодов:

1 – неподвижная рама; 2 – подвижная рама; 3 – загрузочный бункер; 4, 5 – гофрощеточные барабаны;

6 – регулировочные заслонки; 7, 8 – механизмы подъема-опускания барабанов; 9 – отражатели;

10 – выгрузной лоток; 11 – механизм привода барабанов; 12 – валы барабанов; 13, 14 – диски с эллиптическими утолщениями; 15, 16 – подвесная система и наборы криволинейных гофрированных ворсин

Данная машина состоит из неподвижной рамы, загрузочного бункера, гофрощеточных барабанов, механизма подъема-опускания барабанов и привода. Рабочим органом данного очистителя является гофрированный ворс.

Недостатками данной машины являются сложная конструкция и низкая производительность.

В Омском аграрном университете им. П.А. Столыпина разработано устройство для очистки корнеклубнеплодов (рис. 3) [6].

Рис. 3. Безводный очиститель корнеклубнеплодов

Устройство для безводной очистки корнеклубнеплодов содержит загрузочный лоток 1 , наружный сетчатый полубарабан 2 с установленным внутри днищем 3 , например вогнутым и сетчатым, расположенный на валу 4 , внутренний вращающийся барабан-щетку 5 , расположенный на валу 6 , цепную передачу 7 , опорную раму 8 , электродвигатель 9 и редуктор 10 .

Недостатком данного устройства является недостаточно качественная очистка корнеклубнеплодов.

Заключение

Так как вышеперечисленные машины содержат ряд недостатков – производят некачественную очистку или имеют невысокую производительность – в настоящее время ведутся исследования по разработке устройств по очистке частиц почвы с поверхности кормовых корнеклубнеплодов. Поставлена цель разработать машину, лишенную вышеперечисленных недостатков.