Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Матушкин Олег Петрович

Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота
<
Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Матушкин Олег Петрович. Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Киров, 2003.- 202 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/3930-2

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследований 10

1.1 Физико-механические свойства и зоотехнические требования к измельчению и раздаче стебельных кормов 10

1.1.1 Физико-механические свойства стебельных кормов 10

1.1.2 Зоотехнические требования к измельчению и раздаче стебельных кормов 12

1.2 Обзор и классификация технических средств для приготовления стебельных кормов 14

1.2.1 Дозирование с предварительным измельчением 18

1.2.2 Дозирование без предварительного измельчения 24

1.2.3 Дозирование с одновременным измельчением и (или) смешиванием с другими видами кормов 26

1.2.4 Дозирование с одновременным измельчением 31

1.3 Краткий обзор исследований процесса измельчения и дозированной раздачи стебельных кормов 42

1.4 Выводы и задачи исследований 48

2 Теоретические предпосылки к обоснованию технологического процесса мобильного измельчителя - раздатчика стебельных кормов 51

2.1 Построение модели функционирования агрегата 51

2.2 Теоретическое обоснование пропускной способности агрегата 55

2.3 Определение массы частиц, измельченных при циркуляции материала в корпусе молоткового ротора 59

3 Программа и методика экспериментальных исследований 63

3.1 Программа экспериментальных исследований 63

3.2 Приборы и аппаратура 64

3.2.1 Оборудование для регистрации вращающего момента на валу ротора 68

3.2.2 Оборудование для определения частоты вращения измельчающего ротора 69

3.2.3 Массоизмеритель - транспортер 71

3.2.4 Оборудование для определения частоты вращения бункера-питателя 75

3.3 Общая методика экспериментальных исследований 77

3.4 Методика обработки информации при статистической оценке исследуемых процессов 78

3.5 Методика определения основных технологических характеристик материала и показателей рабочего процесса измельчения и раздачи стебельных кормов 80

3.6 Краткая методика планирования эксперимента и статистической обработки экспериментальных данных 82

4 Результаты экспериментальных исследований 85

4.1 Исследование прочностных свойств стебельных кормов 85

4.2 Определение удельной работы измельчения стебельных материалов 90

4.3 Предварительные испытания мобильного измельчителя - раздатчика стебельных кормов 94

4.3.1 Обоснование конструкции мобильного измельчителя - раздатчика стебельных кормов 94

4.3.2 Предварительные испытания мобильного агрегата 98

4.3.3 Совершенствование конструкции мобильного измельчителя - раздатчика 102

4.4 Исследование усовершенствованного измельчителя - раздатчика 109

4.4.1 Влияние рабочих органов на показатели работы мобильного из мельчителя - раздатчика стебельных кормов 109

4.4.2 Исследование процесса внесения подстилки крупному рогатому скоту 117

4.4.3 Распределение размеров измельченных частиц по ширине стойла 120

4.4.4 Исследование процесса раздачи сенажных рулонов 122

4.5 Оптимизация рабочего процесса измельчителя - раздатчика в режиме измельчения 126

4.5.1 Измельчение соломы молотковым ротором 126

4.5.2 Измельчение соломы ножевым ротором 135

4.5.3 Измельчение сенажа в рулонах молотковым ротором 143

4.6 Статистический анализ процессов при исследовании измельчителя - раздатчика 146

5 Оценка энергетической эффективности измельчителя - раздатчика в режиме измельчения сенажа в рулонах 150

Общие выводы 156

Литература 158

Приложения 173

Введение к работе

Повышение продуктивности крупного рогатого скота, содержащегося на животноводческих фермах и комплексах сельскохозяйственных предприятий различных форм собственности, непосредственно связано с осуществлением полной механизации всех трудоемких производственных процессов.

Важную роль при этом играет степень механизации процесса кормления животных. Только при своевременном полноценном и сбалансированном кормлении проявляется генетический потенциал продуктивности. При этом необходимо учитывать, что фактически в рационах дойных коров сено занимает более 30%, поэтому в хозяйствах с поголовьем 400...600 коров и 1000 голов молодняка крупного рогатого скота в среднем ежесуточно вручную раздается 10...15 тонн сена в неподготовленном виде, что требует дополнительно привлекать на погрузочно-разгрузочные работы от 3 до 5 человек (данные по Кировской области). Это ведет к резкому повышению затрат труда и себестоимости продукции, а так же сдерживает процесс комплексной механизации животноводства [65].

Одним из наиболее важных процессов приготовления кормов является их измельчение и раздача в кормушки. Важность измельчения стебельных кормов доказывается многочисленными научными исследованиями и практическим опытом. Благодаря образованию частиц с большей поверхностью улучшается перевариваемость и усваиваемость кормов, падает интенсивность изнашивания зубной системы у животных, возникает возможность качественного дозирования кормов при внесении в кормушки.

В нашей стране и за рубежом значительное распространение получила заготовка стебельных кормов в прессованном виде, особенно в рулонах. Несмотря на то, что данная технология заготовки кормов является преобладающей в большинстве хозяйств Волго-Вятского региона, все же недостаточно технических средств в области механизации животноводства, позволяющих одновременно производить транспортирование, разделку и раздачу стебельных кормов животным.

Таким образом, проблема обеспечения сельского хозяйства мобильными универсальными средствами для разделки и раздачи стебельных кормов на фермах и комплексах, которые не уступают импортным аналогам по производительности, надежности, простоте обслуживания и качеству выполняемых работ наряду со сравнительно невысокой стоимостью изготовления, остается актуальной на данный момент.

Для решения данной проблемы в Вятской государственной сельскохозяйственной академии проводилась работа по созданию измельчителя - раздатчика стебельных кормов для ферм крупного рогатого скота, который способен выполнять самозагрузку стебельных материалов без затрат ручного труда, транспортировать его к месту кормления животных, одновременно измельчать и раздавать материал в кормушки. При этом полностью механизируется процесс измельчения и раздачи стебельных кормов, что ведет к отказу от габаритных стационарных пунктов по приготовлению кормов. Разработанный агрегат наиболее предпочтителен для хозяйств с поголовьем крупного рогатого скота 200...400 голов, а так же для фермерских хозяйств, где невыгодно использовать стационарный кормоприготовительныи пункт с большой металлоемкостью и энергоемкостью.

Цель исследований - Целью диссертационной работы является повышение эффективности функционирования мобильного измельчителя -раздатчика стебельных кормов путем совершенствования его конструкции и обоснования параметров рабочих органов.

Результаты исследований, методика и предложения по повышению эффективности работы мобильного измельчителя-раздатчика апробированы, в ЗАО Агрокомбинат «Красногорский», Кировской области.

Работа выполнена на кафедре технологического и энергетического оборудования Вятской государственной сельскохозяйственной академии в соответствии с целевой научно-технической программой «Совершенствование технологических процессов и машин на фермах и комплексах крупного

7 рогатого скота» (номер государственной регистрации темы во ВНИИТИ Центре - 01.200.206474).

Объект научного исследования. Объектом научного исследования является усовершенствованный образец мобильного измельчителя - раздатчика стебельных кормов.

Методика исследований. Общая методика исследований предусматривала разработку теоретических предпосылок к обоснованию конструктивных и режимных параметров универсальных средств для измельчения и раздачи стебельных кормов, проведение поисковых экспериментов, экспериментальные исследования в лабораторных и полевых условиях, энергетическую оценку результатов исследований. При проведении экспериментальных исследований использованы как стандартные, так и частные методики с применением физического и математического моделирования.

Научная новизна:

предложено техническое решение - измельчитель - раздатчик стебельных кормов (положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2001106584/13 и свидетельство на полезную модель № 28423);

аналитические зависимости для расчета пропускной способности измельчителя - раздатчика роторного типа;

математические модели влияния конструктивно - технологических параметров измельчителя - раздатчика на его выходные характеристики как в стационарном, так и в мобильном режимах.

Достоверность основных положений и выводов подтверждена данными экспериментальных исследований мобильного измельчителя - раздатчика стебельных кормов.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы позволяют на стадии разработки обосновать основные конструктивные и технологические па-

8 раметры и режимы работы универсального мобильного средства для измельчения и раздачи стебельных кормов, которые могут быть использованы про-ектно-конструкторскими организациями, научно-исследовательскими учреждениями и заводами-изготовителями.

Результаты исследований одобрены техническим советом Комитета сельского хозяйства и продовольствия администрации Кировской области, использованы при создании опытного образца мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов в ЗАО Агрокомбинат «Красногорский», Кировская область, а также переданы в ОАО «Куменское РТП», Кировская область.

Совместно с автором при выполнении отдельных разделов работы участвовал ст. преподаватель кафедры технологического и энергетического оборудования Вятской государственной сельскохозяйственной академии А.А. Рылов. Автор приносит ему искреннюю благодарность.

Особо автор выражает большую благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору В.Г. Мохнаткину и кандидату технических наук, доценту В.И. Коркину.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях Вятской ГСХА (2001-2003 гг.), первой и второй городских конференциях аспирантов и соискателей (Киров, 2001, 2002 г.), Нижегородской Ярмарке «Российским инновациям - российский капитал» (г. Нижний Новгород, 2003 г.).

По основным положениям диссертации опубликовано 9 работ, в том числе решение ФИПС о выдаче патента на изобретение по заявке №2001106584/13 (006757), РФ МПК 7 А 01 F 29/00, А 01 К 5/00, 5/02. Измельчитель - раздатчик кормов // Мохнаткин В.Г., Шулятьев В.Н., Баранов Н.Ф., Рылов А.А., Матушкин О.П. (РФ), свидетельство на полезную модель № 28423, РФ МПК 7 А 01 F 29/00, А 01 К 5/00. Измельчитель - раздатчик кормов // Мохнаткин В.Г., Рылов А.А., Матушкин О.П. (РФ). - 2с: ил. Опубл. 27.03.2003. Бюл. № 9.

На защиту выносятся следующие положения:

модель функционирования измельчителя - раздатчика стебельных кормов в режимах раздачи и внесения подстилки;

теоретические предпосылки для определения пропускной способности агрегата с подающим устройством бункерного типа и рабочим органом в виде измельчающего ротора;

конструктивно - технологическая схема усовершенствованного измельчителя - раздатчика стебельных кормов;

математические модели рабочего процесса измельчителя -раздатчика, позволяющие определить оптимальные значения его конструктивно - технологических факторов;

практическое применение результатов исследований и их энергетическая оценка.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 202 страницы, 66 рисунков, 17 таблиц и 11 приложений.

Обзор и классификация технических средств для приготовления стебельных кормов

К стебельным кормам относятся сено, солома, тростник, стебли кукурузы, а так же не измельченный сенаж, т.е. волокнистые части трав, зерновых культур и кукурузы.

Изучению физико-механических свойств стебельных материалов посвящены работы В.П. Горячкина, А.И. Завражного, СВ. Мельникова, В.Ф. Некрашевича, Н.Е. Резника и ряда других ученых [41,51,82,84,106,129].

К числу наиболее важных физико-механических свойств стебельных кормов относятся их влажность, структура, объемная плотность, коэффициенты трения при различных условиях, аэродинамические свойства частиц, прочностные показатели материала, удельная работа разрушения.

Стебельные корма имеют волокнистую структуру и по своим физико-механическим свойствам ближе всего подходят к древесине. На основании исследований [38,86,111], при измельчении стебельных кормов лезвийными рабочими органами достигается минимальная удельная энергоемкость процесса.

При выборе способа измельчения учитываются не только свойства измельчаемого материала (прочность скелета, наличие и количество заполнителя), но и технико-эксплуатационные показатели: надежность, эффективность измельчающих рабочих органов, простота конструкции измельчителя, качество готового продукта. Поэтому, по мнению ряда ученых [8,9,11,28,30,31,34,39,87,92,93,96,126,130,135,150,154], наиболее выгодно в плане снижения энергозатрат на измельчение стебельных кормов использовать молотковые рабочие органы ударного действия.

Необходимо отметить, что свойства стебельных кормов, как рабочего материала, значительно изменяются в зависимости от целого ряда факторов, но наиболее значимыми являются влажность и плотность материала.

Влажность материала оказывает существенное влияние на прочностные, энергетические и механические показатели стебельных кормов. Известно, что стебельные корма состоят из двух структурных элементов - скелета (волокна), обладающего упругими свойствами, и вязкого заполнителя (жидкого или газообразного) [108,129,135,150,155]. Влажность материала пропорциональна количеству жидкого заполнителя [129].

Плотность стебельных кормов показывает, какое количество их массы помещается в единице объема. Объемная плотность стебельных кормов зависит от их влажности, кормовой культуры и крупности частиц. Средняя объемная плотность измельченной соломы при влажности 16% равна 92 кг/м [60]. При заготовке кормов в виде тюков или рулонов их допустимая плотность прессования зависит от влажности и находится в диапазоне 125...200 кг/м3 [29,64,70,88,114].

Прочностные свойства стебельных кормов включают удельные показатели сопротивления и работы резания, а также разрушающее напряжение. Средние значения удельного сопротивления резанию стебельных кормов (сено, солома основных зерновых культур) колеблются в пределах 5,7...12 кН/м, причем, если удельное сопротивление резанию сена принять за 100%), то для травы оно составит 80...90%), а для соломы - 55...60 % [82,116]. Кроме того, данный показатель значительно зависит от степени уплотнения материала [82].

Удельная работа резания характеризует энергоемкость разделения стеблей исходного материала на части. По результатам исследований [129] установлено, что значения удельной работы резания при измельчении сена составляют 5,7 кДж/м ; соломы - 3,8 кДж/м , луговых трав - 4,8 кДж/м .

Стебельные корма являются необходимым компонентом рационов для крупного рогатого скота, овец, лошадей, а после специальной подготовки в небольших дозах даются так же свиньям и птице. Они могут скармливаться коровам и овцам без предварительной подготовки, но при условии механизации раздачи кормов требуется их измельчение [3,8,66,106,115,135,150].

Измельчение кормов - один из наиболее трудоемких технологических процессов в животноводстве, он характеризуется значительными энергозатратами и высокой трудоемкостью. Для измельчения кормов промышленностью выпускаются разнообразные по конструкции, рабочему процессу измельчения, соответствию зоотехническим нормам машины [5,30,96,146].

К оборудованию по измельчению кормов предъявляются следующие зоотехнические требования [51,52,67,86,115,128,140]: при измельчении сена и соломы размер резки должен быть для крупного рогатого скота 40...50 мм. Более мелкую резку готовят, если ее в дальнейшем смешивают с сочными кормами; расщепление стеблей вдоль волокон, их мятие и разрушение междоузлий должно быть не менее 85 %; потери корма в процессе измельчения не должны превышать 0,1 %; при влажности соломы 25...40 % частиц длиной до 50 мм должно быть не менее 80 % от общей массы; количество измельченных частиц длиной менее 20 мм не должно превы шать 15 %; наиболее оптимальная влажность сена, соломы при измельчении должна составлять 10.. .20 %, но в условиях Северо - Восточного региона она часто достигает 25.. .30 % и более. На продуктивность животных влияет качество приготовления кормов, а так же своевременность их кормления. Нарушение технологии, режима дня и временных допусков процесса раздачи недопустимо. По трудоемкости кор мораздача составляет 30...40 % общих затрат по обслуживанию животных . К мобильным раздатчикам кормов предъявляются следующие зоотехнические требования [58,59,82,86,142,157]:

Построение модели функционирования агрегата

Проведенный в первой главе обзор научных исследований и конструкций существующих схем универсальных технических средств для приготовления и раздачи стебельных кормов и подстилки выявил, что сельское хозяйство РФ испытывает острый дефицит в машинах данного вида.

Мобильный измельчитель - раздатчик, способный перерабатывать стебельные корма любой влажности и состояния, незаменим на фермах с небольшим поголовьем 50...400 голов крупного рогатого скота, где применение кормоцехов не обосновано.

Представление вновь разработанной машины как объекта исследования, невозможно без построения информационной модели функционирования агрегата [5,76,96,124,135,152]. Информационная модель функционирования мобильного измельчителя - раздатчика описывает поведение объекта -оригинала, но не копирует его по физической сущности. Цель построения модели - выявление воздействующих на объект факторов, разработка методов управления и контроля технологического процесса функционирующего объекта. Математическое описание для построения информационной модели может быть получено по результатам исследований входных и выходных переменных объекта - оригинала, без учета его физической природы.

Мобильный агрегат для приготовления и раздачи стебельных кормов представляет собой сложную динамическую систему, т.к. работает в условиях изменяющихся внешних воздействий. В общем случае измельчитель - раздатчик можно представить в виде модели, изображенной на рисунке 2.1.

Здесь в качестве входной переменной принят продуктовый поток (непрерывный или дискретный) Qj - исходного компонента стебельного корма, который можно измерить и, при необходимости, изменить. Выходными переменными являются: поток корма с заданным фракционным составом Q(t), энергоемкость процесса 3(t), физико-механические свойства l(t), например размеры частиц продуктового потока и вращающий момент на валу измельчающего ротора M(t).

Переменная Wj, - характеризует изменение случайным образом влажности исходных материалов. Ее можно отнести к возмущающим процессам, т.к. значение этого показателя можно измерить, но воздействие на его в ходе работы не представляется возможным Векторами Ноь Н02, ...Ноп обозначены настроечные факторы, например, степени измельчения, окружной скорости питающего устройства и измельчающего рабочего органа. Как входные, так и возмущающие процессы являются случайными в вероятностно - статистическом смысле. Для более полного представления измельчителя - раздатчика стебельных кормов как универсального агрегата, обобщенную модель разложим на функциональные элементы, каждый из которых выполняет только ту операцию, которая ему свойственна. Измельчитель - раздатчик может быть представлен в виде следующих элементов (рис. 2.2): загрузочное устройство (ЗУ), бункер - питатель (Б-П), измельчающее устройство (ИУ) в виде молоткового ротора (MP) или ножевого ротора (HP), выгрузное устройство (ВУ), последовательно осуществляющих операции загрузки, подачи, измельчения и выгрузки материала в кормушки животным. Стебельный корм, подлежащий измельчению, в виде рулонов или тюков, дискретно в виде отдельных доз, загрузочным устройством подается в бункер - питатель измельчителя - раздатчика. Бункер - питатель подводит материал к измельчающему устройству, которое измельчает и транспортирует его в форме воздушно - продуктового потока через выгрузное устройство в виде канала прямоугольного сечения с дефлектором. В выгрузном устройстве за счет положения козырька дефлектора имеется возможность изменения дальности полета выходящего продукта, поэтому агрегат производит две операции - раздачу кормов и внесение подстилки на расстояние до 4 м с кормового прохода животноводческой фермы. После построения модели функционирования технологического средства нами были систематизированы конкретные виды воздействующих факторов. Все факторы приведены к элементам, на которые они влияют. На вы 54 ходные показатели работы агрегата влияют управляющие, конструктивно технологические и настроечные факторы, а так же динамические свойства рабочих органов. К управляющим воздействиям можно отнести количество загружаемого агрегатом за один цикл стебельного корма Qj (t). К конструктивно - технологическим и настроечным факторам, характеризующим положение рабочих органов измельчителя - раздатчика стебельных кормов можно отнести следующие: - для бункера-питателя: окружную скорость бункера - питателя V6-n, число поперечных гребенок Nrp, угол установки гребенок агр, объем бункера - питателя U6-n; - для измельчающего устройства: а) молотковый ротор - окружную скорость молотков VM, вылет молотков Км, число осей подвеса ZM, рабочую длину молотков 1м; б) ножевой ротор - окружную скорость ножей VH, вылет ножей К„, число осей подвеса ZH, рабочую длину ножей 1„. Исходные свойства материала, например влажность W, являются неуправляемыми факторами, контролируемыми при проведении опытов. К выходным процессам функционирования измельчителя - раздатчика стебельных кормов можно отнести следующие.

Массоизмеритель - транспортер

В соответствии с поставленной задачей исследований (п. 1) мобильного измельчителя - раздатчика стебельных кормов, а так же для подтверждения теоретических предпосылок (п. 2) возникла необходимость изучения рабочего процесса агрегата. Построение модели функционирования разработанного технологического средства позволяет выявить основную группу факторов, непосредственно влияющих на эксплуатационные, технологические и энергетические показатели машины. Анализ и исследование большого числа факторов дает возможность отследить и конкретизировать критерии оптимизации, спланировать конкретную схему дальнейшего совершенствования конструкции, улучшения кинематических, прочностных и других показателей, решить вопросы дальнейшей эксплуатации по наиболее эффективному в технико-энергетическом плане варианту.

Программа включает следующие пункты: 1. Создание и совершенствование мобильного измельчителя - раздатчика стебельных кормов; 2. Экспериментальная проверка усовершенствованной конструкции, выявление и устранение возникающих в процессе функционирования агрегата технологических неисправностей, оценка его работоспособности; 3. Определение прочностных и механических характеристик для рулониро-ванного сенажа и соломы яровых зерновых культур; 4. Разработка и изготовление комплекта оборудования для снятия и регистрации энергетических и динамических показателей и централизованного управления рабочим процессом измельчителя - раздатчика; 5. Создание массоизмерителя стебельных кормов с более лучшими параметрами по сравнению с массоизмерителем производства ЦНИПТИМЭЖ, г. Запорожье; 6. Экспериментальная проверка результатов расчета аналитических зависимостей, которые были получены в п. 2; 7. Исследование влияния различных факторов на выходные характеристики измельчителя - раздатчика стебельных кормов; 8. Проведение испытаний в производственных условиях. 3.2. Приборы и аппаратура Для определения и контроля энергетических и кинематических характеристик рабочего процесса мобильного измельчителя - раздатчика нами использовался комплект измерительной аппаратуры, который включает следующие приборы: 1. Тензокрестовина с проходным ртутно - амальгамным токосъемником ТРАП-3, расположенные на приводном валу измельчающего ротора и предназначенные для определения вращающего момента на валу ротора; 2. Датчик фотооптический ДФ - 1, с микросхемой ИМС К176 ИЕ 2. Служит для регистрации частоты вращения ВОМ трактора; 3. Тахогенератор ТГП - 3 - служит для регистрации частоты вращения измельчающего ротора; 4. Массоизмеритель - транспертер с потдерживающим несущую ветвь роликом, системой демпфирования и успокоителем движущейся ленты - служит для контроля пропускной способности и оценки неравномерности выдачи готового продукта; 5. Конечный выключатель KB - служит для контроля частоты вращения бункера - питателя. В используемых приборах физическая величина преобразовывалась в электрический сигнал, который поступал на распределительный блок согласующих устройств и комплект аппаратуры К 008 (рис. 3.1, а). Распределительный блок согласующих устройств (рис. 3.1, б) был снабжен разъемными элементами, системой подавления шумов и переключателями диапазонов измерения для каждого из пяти задействованных каналов. В комплект входил светолуче-вой осциллограф Н 071.4 и тензоуси-литель. Питание приборов и оборудования осуществлялось от сети 220 В через блоки питания, стабилизатор напряжения «Агат», ЛАТР, низкочастотный генератор ГЗ-109. В условиях проведения полевых испытаний в ЗАО Агрокомбинат «Красногорский», для определения пропускной способности и оценки неравномерности выдачи стебельного корма применялся динамометр ДПУ 0,01-2 (ГОСТ 9409 - 69), а для определения частоты вращения ротора и бункера-питателя применялись тахометр ИО-30 и секундомер.

Определение удельной работы измельчения стебельных материалов

По результатам научных исследований автором совместно с сотрудниками кафедры технологического и энергетического оборудования Вятской государственной сельскохозяйственной академии создан мобильный измельчитель - раздатчик (рис. 4.7), который позволяет производить следующие виды работ: загрузку рулона, транспортировку его к месту раздачи кормов, измельчение и распределение материала по кормушкам. Машина позволяет измельчать и раздавать сено и солому в рулонах, тюках, россыпью, а так же ру-лонированный сенаж [99,104,105,133].

Мобильный измельчитель - раздатчик может быть использован как самостоятельная машина, а так же в технологических линиях кормоцехов (линиях стебельных кормов и силоса). Привод измельчителя - раздатчика осуществляется от трактора тягового класса не менее 9 кН.

В конструкции измельчителя-раздатчика нашли отражение наиболее удачные конструктивные исполнения отдельных элементов существующих измельчителей: 1. Бункер с горизонтальной осью вращения - обладает возможностью резервирования корма, позволяет с минимальными энергозатратами подавать к измельчающему органу стебельные корма любого вида (россыпью, тюки, рулоны) и влажности; 2. Молотковые рабочие органы - просты в изготовлении, не требуют заточки, надежны в работе и не выходят из строя при ударе о случайные твердые и металлические предметы, способствуют снижению энергоемкости измельчения. Оснащение ротора молотками делает возможным переработку сенных, соломистых и сенажных рулонированных кормов в зимнее время, когда поверхность рулонов покрывается ледяной коркой, другие же виды рабочих органов при переработке таких кормов не могут обеспечить нормальное протекание рабочего процесса или выходят из строя. Молотковый ротор создает воздушный поток, достаточный для выгрузки измельченного сена или соломы без дополнительных механизмов, за счет наличия у молотков передней грани позволяет эффективно переносить часть кинетической энергии молотков на измельченные частицы корма, создавая тем самым все условия для осуществления выгрузки за счет сил инерции; 3. Измельчающий ротор с вертикальной осью вращения - работает в режиме радиальной подачи, при которой удельная работа среза значительно меньше, чем при тангенциальной подаче [133]; 4. Спиральный корпус ротора позволяет отказаться от применения механизмов выгрузки измельченного материала, так как использует силы инерции и дополнительный воздушный поток. Это значительно упрощает конструкцию измельчителя, снижает потребляемую мощность и повышает эффективность работы измельчителя при внесении подстилки в стойла или на выгульных площадках; 5. Боковой вильчатый захват-подъемник - облегчает погрузку рулона и позволяет контролировать процесс погрузки из кабины трактора. Конструктивно агрегат представляет собой одноосное шасси (рис. 4.8, а, б, в, г) на котором смонтированы горизонтальный бункер с днищем, измельчающий ротор с шарнирно - подвешенными рабочими органами молоткового или ножевого типа, гидроборт с механизмом загрузки рулона. Молотковый ротор имеет вертикальную ось вращения и окружен спиральным корпусом.

Рабочий процесс протекает следующим образом. Измельчитель с открытым гидробортом подъезжает к рулону и с помощью вильчатого механизма загрузки захватывает его (рис. 4.8, б). При подъеме гидроборта происходит загрузка рулона в бункер. Затем измельчитель направляется в коровник, где производится раздача корма в кормушки (рис. 4.8, в) или на выгульную площадку для внесения подстилки (рис. 4.8, г).

Переоборудование измельчителя при переходе с режима выдачи корма в кормушки к режиму внесения подстилки и обратно заключается в снятии или установке ограничивающего дефлектора на выходе спирального корпуса, что занимает не более одной минуты. Управление механизмами измельчителя централизовано и осуществляется из кабины трактора. Погрузка рулони-рованных кормов производится механизированно без затрат ручного труда. Обслуживает измельчитель один человек (тракторист).

Похожие диссертации на Совершенствование мобильного измельчителя-раздатчика стебельных кормов роторного типа для ферм крупного рогатого скота