Разработка и исследование технологии приготовления брикетированных кормов на штемпельных прессах Блаев Владимир Васильевич

Содержание к диссертации

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

   1. Классификация прессованных кормов высокой плотности ., II

   2. Анализ технологий приготовления брикетированных кормов и оборудования для их выполнения 19

   3. Основные требования к подготовке кормов к

   брикетированию и анализ брикетных прессов....

   1.4. Выводы и постановка задач исследования 45

   2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ ГРУБЫХ КОРМОВ К

   БРИКЕТИРОВАНИЮ

   2. 4. Объекты и методика экспериментальных исследований 48

      5. Выбор конструктивной схемы измельчителя кормов 53

      6. Результаты экспериментального исследования измельчителя кормов с коническим ротором 62

      7. Модель управления процессом измельчения 78

      АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БРИКЕТИРОВАНИЯ

      КОРМОВ

      3. 1. Анализ исследований процесса брикетирования кормов 84

         2. Анализ и полиномиальное представление основных зависимостей процесса брикетирования

         кормов 95

         Стр.

         3. 3. Полиномиальная аппроксимация зависимости давления брикетирования от физико-механических
               

            свойств кормов и параметров процессов их уплотнения 103

            3. 4. Многомерный регрессионный анализ зависимости крошимости брикетов от технологических параметров 107

               5. Методика априорной оценки (эмпирического предсказания) влияния параметров процессов брикетирования на крошимость брикетов 110

               6. Выводы и рекомендации 116

               ЭКСПЕШ'ЛЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БРИКЕТИРОВАНИЯ КОРМОВ

               1. Программа и методика исследований 118

               2. Результаты экспериментального исследования основных зависимостей процесса брикетирования вегетативной массы кукурузы и подсолнечника, полнорационных кормосмесей 125

               3. Экспериментальное исследование динамики брикетов после снятия нагрузки 134

               4. Экспериментальная проверка методики априорной оцпнки крошимости брикетов. Эксперименты на ЭВМ по регрессионному анализу зависимости крошимости брикетов от технологических параметров 143

               5. Выводы и рекомендации 149

               РАЗРАБОТКА И ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ БРИКЕТИРОВАНИЯ КОРМОВ

               1. Разработка и проверка экспериментальной линии брикетирования кормов 152

               2. Разработка и опыт эксплуатации технологической линии брикетирования кормов в ГПСЗ "Прималкин-

               ский" КБАССР 161

               5.3. Экономическая эффективность внедрения технологии приготовления брикетированных кормов в

               ГПСЗ "Прималкинский" КБАССР 167

               5.4. Выводы 170

               ЗАКЛЮЧЕНИЕ 173

               СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 177

               ПРИЛОЖЕНИЯ I-I2 196-235

               Введение к работе

               В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" /I/ и в "Продовольственной программе СССР на период до 1990 года" /2/ поставлены новые задачи в области развития кормовой базы животноводства. Среди этих задач важное место занимает разработка и внедрение прогрессивных технологий, обеспечивающих снижение потерь питательной ценности кормов и улучшение их качества по основным зонам страны, В условиях промышленного животноводства этим требованиям отвечают технологии производства брикетированных и гранулированных кормов. Они позволяют механизировать и автоматизировать технологические процессы, эффективно использовать биологический урожай сельскохозяйственных культур и получать корма различного целевого назначения, резко сократить все виды потерь (от уборки до скармливания) и создать надежные страховые запасы кормов. Объемы производства брикетированных и гранулированных кормов намечено довести к 1985 году до 14 млн.т /3/.

               Важно отметить, что технология брикетирования кормов имеет такое существенное преимущество перед технологией гранулирования, как меньшая (на 40...50$) энергоемкость процесса переработки сырья /45/. Содержание грубых компонентов в полнорационных брикетах обуславливает их эффективное использование как единственного корма в рационах крупного рогатого скота и овец.

               Одним из значительных резервов интенсификации кормопроизводства в условиях Северо-Кавказского региона является использование вегетативной массы и незерновой части грубоетебельных культур - кукурузы, подсолнечника и ячменя для производства многокомпонентных и полнорационных брикетированных кормов. Эти культуры занимают ведущее место в структуре посевных площадей региона - под кукурузой и подсолнечником здесь занято около 2 млн.га.

               Известно /4,5/, что в начале полной спелости I кг сухого вещества кукурузы содержит 0,80...О,85 корм.ед., кукурузная солома с хорошо сохранившимися листьями 0,65...О,70 корм.ед., т.е. в 2 раза больше, чем пшеничная солома, а по энергетической ценности соответствует высококачественному сену. Корзинки подсолнечника также имеют высокую питательную ценность - 0,60...0,70 корм.ед., а смесь из корзинок и стеблей содержит 0,30...0,35 корм.ед. в I кг сухого вещества. Незерновая часть ячменя содержит 0,32...О,35 корм, ед. Только за счет снижения потерь питательных веществ, которые особенно велики при традиционных способах уборки и хранения, можно получить весомую прибавку кормов в регионе.

               В Кабардино-Балкарской АООР посевы кукурузы на зерно занимают 64 тыс.га, на силос 44,5 тыс.га, подсолнечника 29 тыс.га, ячменя 30 тыс.га. При сборе в хозяйствах в среднем 52 ц сухого вещества кукурузной соломы и 30 ц сухого вещества корзинок и стеблей подсолнечника выход кормовых единиц с I га составляет 33,8 ц и 9 ц соответственно. Потенциал питательной ценности незерновой части кукурузы, которая идет на заготовку силоса, составляет

               216,3 тыс.т корм.ед. Использование одной десятой этого потенциала для производства брикетированных кормов позволит по сравнению с существующей технологией снизить потери питательных веществ на 25...30$ или получить дополнительно 5,8 тыс.т корм.ед. Организация сбора и брикетирование обмолоченных корзинок, половы и отходов подсолнечника, которые в настоящее время практически не используются, дополнительно даст 26,1 тыс.т корм.ед.

               Использование вегетативной массы и незерновой части кукурузы, подсолнечника, ячменя для производства брикетированных кормов до последнего времени сдерживалось отсутствием эффективной технологии предварительной подготовки грубостебельных материалов и их брикетирования.

               Анализ состояния вопроса показал, в частности, что производительность оборудования, энергоемкость процесса приготовления брикетов и их качество существенно зависят от предварительной подготовки (измельчения и расщепления) грубых кормов и типа пресса. Штемпельные пресса, имея меньшую производительность, чем кольцевые, выгодно отличаются от них по таким показателям, как получение брикетов из более широкого круга растительных материалов, сохранение структуры грубых кормов, а также по меньшей температуре нагрева массы и удельной энергоемкости (удельная энергоемкость процесса брикетирования люцерны на кольцевых прессах составляет около 30 кВт-ч/т, а на штемпельных прессах - 17 кВт-ч/т, что на меньше, чем на кольцевых /13/).

               До последнего времени не проводились исследования процесса брикетирования вегетативной массы кукурузы и подсолнечника, недостаточно изучен процесс брикетрирования полнорационных смесей на основе резки грубых кормов на штемпельных прессах.

               Поэтому разработка и исследование технологии и технических средств измельчения и брикетирования кукурузы, подсолнечника, ячменя, полнорационных смесей на основе резки грубых кормов, а также внедрение этой технологии в условиях Северного Кавказа является актуальной народно-хозяйственной задачей. Изучению этой проблемы, разработке путей ее решения и посвящена данная работа.

               Тема диссертации тесно связана с НИР ТСХА по проблеме 0.51.04 "Разработать научные основы и методы интенсификации кормопроизводства и улучшения качества кормов по зонам страны", утвержденной Постановлением ГКНТ СМ СССР № 550 от 19.12.1975 г. Диссертационные исследования'являются составной частью НИР кафедры сельскохозяйственных машин ТСХА. по комплексной программе "Совершенствование технологии возделывания и уборки основных сельскохозяйственных культур" (№ гос.регистрации: 68042753), кафедры сельскохозяйственных и мелиоративных машин и механизации животноводческих ферм Кабардино-Балкарского государственного унивёрситета по теме "Совершенствование технологии производства брикетированных кормов, разработка технологии приготовления полнорационных брикетированных кормов в производственных условиях ГПСЗ "Прималкинский" Прохладненского района КБАССР" (№ гос.регистрации: 77039471), а также НИР и ОКР, выполненных в рамках договоров о научно-техническом содружестве между ТСХА и НИИСХ ЦРНЗ и ВНИИКОМЖ.

               Новизна полученных результатов определяется новизной объектов исследования, поставленных задач, средств и методов их решения. В диссертации предложены и исследованы две принципиально новые конструктивные схемы измельчителей с коническим и трехсекцион- ным ротором (а.с. № 408657). Разработана технология предварительной подготовки к брикетированию вегетативной массы и незерновой части кукурузы, подсолнечника, ячменя на базе измельчителя с коническим ротором.

               Экспериментально установлены основные закономерности технологического процесса брикетирования кукурузы и подсолнечника. Разработана методика полиномиальной аппроксимации и регрессионного анализа многомерных зависимостей процесса брикетирования кормов. Предложен метод априорной оценки качества брикетов с помощью ЭВМ.

               Практическая ценность проведенных исследований заключается в том, что разработанная технология брикетирования кормов на базе измельчителя с коническим ротором и штемпельного пресса обеспечивает получение брикетов из кукурузы, подсолнечника, ячменя и полнорационных смесей требуемого качества. Это подтверждено как лабораторными, так и производственными испытаниями. Значительную прикладную ценность имеют также методы априорной оценки и регрессионного анализа крошимости брикетов, позволяющие обоснованию выбирать технологические параметры процесса брикетирования.

               Результаты исследований нашли применение в технологических линиях брикетирования кормов в учхозе ТСХА "Дубки" и ОПХ "Толето- пальцев о" (Московская область), внедрены в производственной линии брикетирования кормов в ГПСЗ "Прималкинекий" (КБАССР). Полученные результаты одобрены на совместном заседании НТО МСХ РСФСР и Всероссийского объединения "Россельхозтехнике" СМ РСФСР от 18.1.1978г. и на заседании НТС МСХ КБАССР от 28.12.1984 г. Материалы испытаний и опытный образец измельчителя с коническим ротором переданы в НИИСХ ЦРНЗ.

               На защиту выносятся:

               Разработка технологии предварительной подготовки к брикетированию вегетативной массы и незерновой части кукурузы, подсолнечника, ячменя на базе измельчителя с коническим ротором, в том числе: конструктивные схемы двух измельчителей (с коническим ротором и трехсекционным ротором); основные зависимости процесса измельчения и расщепления грубых кормов на измельчителе с коническим ротором, технологические параметры и режимы его работы.

               Разработка технологии брикетирования вегетативной массы кукурузы, подсолнечника, ячменя и полнорационных смесей на основе резки грубых кормов на штемпельных прессах, в том числе: методика единообразного аналитического представления основных закономерностей процесса брикетирования кормов; методика полиномиальной аппроксимации и регрессионного анализа неизвестных многомерных зависимостей, связывающих физико-механические свойства кормов с технологическими параметрами процесса брикетирования; методика априорной оценки качества брикетов; основные зависимости технологического процесса брикетирования кукурузы и подсолнечника.

               3. Технологическая линия брикетирования грубых и полнорационных кормов, включающая измельчитель<с_чконическим ротором и штемпельный пресс.

               Автор выражает глубокую признательность коллективу кафедры сельскохозяйственных машин ТСХА. и коллективу отдела комплектов машин для заготовки и хранения кормов ВНИИКОМЖ, оказавшим помощь при организации экспериментальных исследований.

               Похожие диссертации на Разработка и исследование технологии приготовления брикетированных кормов на штемпельных прессах

               

               Разработка энергосберегающей технологии сушки свекловичного жома с исследованием параметров шнекового прессаКазаков Константин Владимирович

               

               Повышение эффективности приготовления соевых белковых кормов путем оптимизации параметров ленточного прессаМорозова Елена Ивановна

               

               Комплексное исследование и разработка технологии и средств механизации при эксплуатационной планировке орошаемых земель в зоне хлопкосеяния СССР. Приложение (документы по внедрению) Ахмеджанов Маматхан Ахмеджанович

               

               Исследование и разработка ресурсосберегающих технологий сортировки клубней картофеляПоробова Ольга Борисовна

               Разработка и теоретическое исследование технологий и технических средств функционирования молочного скотоводстваУжик Оксана Владимировна

               

               Разработка и исследование спирально-винтового устройства открытого типа для механизированных технологий в сельскохозяйственном производстве Гайсин Роберт Мударисович

               Энергосберегающая технология приготовления обезвоженных кормов с использованием вторичных энергоресурсов в условиях ЧССРЕвич, Петр

               

               Совершенствование технологии и технических средств приготовления кормов для животноводства на основе соевого зерна Иванов Сергей Анатольевич

               

               Совершенствование технологий и технических средств приготовления кормов с ресурсосбережением в животноводствеМухин Виктор Алексеевич

               

               Разработка метода оптимизации энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормовКупреенко Алексей Иванович