Введение к работе
Актуальность темы. Одним из важнейших условий успешного развития животноводства является создание прочной кормовой базы, при этом концентрированные корма занимают особое место в рационе, обладая высоким содержанием питательных веществ и энергетической ценностью.
Использование в качестве корма для животных зерна кукурузы особенно эффективно, т.к. оно отличается высокой питательностью, в 1 кг зерна кукурузы содержится 1,34 кормовой единицы, или на 0,2 кормовой единицы больше, чем во ржи, ячмене и пшенице, от 2,5 до 5,7 % жира, состоящего в основном из смеси триглицерцдов и частично связанного с клейковиной, клетчаткой и крахмалом. Жир кукурузы содержит до 50 % линолевой кислоты. В состав жира входят в небольшом количестве олеиновая, арахидиновая, пальмитиновая, стеариновая и рацинолевая кислоты, придающие зерну хороший вкус и ароматичность. Благодаря высокой энергетической ценности зерно кукурузы является незаменимым компонентом при откорме свиней и КРС, выращивании бройлеров, а также при кормлении высокопродуктивных дойных коров.
Однако, несмотря на эти достоинства, кукуруза занимает в РК и РФ лишь 3,5-5,5% в общем балансе кормов, тогда как в странах Европы ее используют на 44%, а в странах Америки - на 83,9%.
На основании анализа способов приготовления кормов установлено, что для кукурузы наиболее эффективным способом является измельчение, основанное на изменении формы и размеров материала, при этом продуктивность животных повышается на 10-15%. Измельчение позволяет существенно повысить обменную, переваримую и усвояемую энергию зерна.
Разработка оборудования для измельчения зерна кукурузы должна учитывать структурно-механические особенности этой культуры, а также адаптацию полученной продукции к виду и половозрастной группе животных..
Следовательно, совершенствование конструктивно-режимных параметров дробилки зерна кукурузы с жестко закрепленным молотком пластинчатого типа является актуальной задачей.
Цель исследовании: Повышение эффективности процесса дробления зерна кукурузы путем совершенствования конструктивно-режимных параметров дробилки.
Объект исследования: Технологический процесс дробления зерна кукурузы в барабанной дробилке.
Предмет исследования: Закономерности взаимодействия зерна кукурузы с рабочими органами дробилки.
Задачи исследования:
- провести анализ исследований использования зерна кукурузы для кормления животных.
- провести анализ существующих способов и конструкций измельчителей
концентрированных кормов.
- обосновать конструктивные параметры молотка пластинчатого типа
дробилки зерна кукурузы.
обосновать теоретически и экспериментально оптимальные конструктивно-режимные параметры дробилки зерна кукурузы.
- дать экономическую оценку эффективности экспериментальной
дробилки.
Научная новизна:
Разработана новая конструкция дробилки зерна кукурузы с обоснованием конструктивных параметров рабочего органа, ворошителя и режимных параметров дробилки.
Практическая ценность:
Разработана конструкция дробилки зерна кукурузы, позволяющая одновременно с дроблением эвакуировать измельченные до необходимой фракции частицы воздушным потоком. Обоснованы оптимальные конструктивно-режимные параметры этой дробилки.
Конструкция дробилки, защищена приоритетным документом Республики Казахстан, ее применение позволяет снизить энергоемкость на 11,8%.
Практические предложения производству:
обосновано использование зерна кукурузы как одного из основных компонентов в рационе животных;
предложена новая конструкция дробилки для мелкого фермерского хозяйства, подтвержденная приоритетным документом Республики Казахстан;
- обоснованы режимные параметры предложенной дробилки.
Реализация результатов исследований.
Внедрение в хозяйствах Костанайской области Республики Казахстан: ОПХ «Заречное», Костанайского района; КХ «Онайбек», Костанайского района; КХ «Иржанов Ахметкан», Узункольского района; КХ «Чурсинов Е.В.», Аулиекольского района.
Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследования неоднократно доложены и одобрены на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, РФ, 2004-2008гг.), Костанайского государственного университета им. А. Байтурсынова (г. Костанай, РК 2004-2008 гг.), Рудненского индустриального института (г. Рудный, РК 2005г.), Костанайский инженерно-экономический университет им. М. Дулатова (г. Костанай, РК 2008-2009 гг.)
На защиту выносятся:
математическая модель зависимости эффективности измельчения зерна кукурузы от конструктивно-режимных параметров дробилки;
обоснование конструктивных параметров рабочего органа дробилки по
частной методике;
результаты теоретических и экспериментальных исследований технологического процесса дробления зерна кукурузы;
конструкция дробилки для зерна кукурузы, закрепленная приоритетным документом Республики Казахстан;
результаты технико-экономической оценки дробилки для измельчения зерна кукурузы.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 статей, в т.ч. 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации, получен предварительный патент на изобретение Республики Казахстан №16272.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 123 страницах машинописного текста, включая список литературы из 120 наименований, содержит 16 таблиц, 49 рисунков, и 15 страниц приложений.
Работа выполнена в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ «Совершенствование машин для кормоприготовления основанных на взаимодействии винтовой поверхности с материалом», утвержденой Советом Костанайского государственного университета им. А. Байтурсынова 9апреля 2004г., протокол № 9, на основании научно-исследовательской работы; «Провести маркетинговые исследования и разработать рекомендации и предложения по повышению эффективности и конкурентоспособности сельскохозяйственного производства», номер государственной регистрации 0107РК00163.
