Введение к работе
Актуальность темы. Соевое зерно и продукты его переработки широко используются в питании людей, а также кормлении животных и птицы во многих странах мира. В нашей стране соя не нашла должного применения как фуражная культура. Однако включение сои в рационы молодняка сельскохозяйственной птицы в количестве до 30 % от массы концентрированных кормов позволит исключить дефицит белка, незаменимых аминокислот, микроэлементов, жиров и витаминов. Анализ литературных источников по материалам, полученным отечественными и зарубежными учеными, показал, что использование сои в виде белковой добавки эффективно с.-х. птице всех видов и всех возрастов.
Однако, наличие в нативной сое антипитательных веществ, таких, как ингибитор трипсина, уреаза и т.д. не позволяет применять ее в неподготовленном виде.
Учеными и практиками разработан ряд способов, позволяющих снизить уреазную активность сои и продуктов ее переработки.
При этом реализация таких способов затруднительна из-за отсутствия специального технологического оборудования и технических средств.
Так, в настоящее время отсутствуют технологии и технические средства, позволяющие получить формованный продукт в виде гранул из влажной белковой массы для молодняка с- х. птицы.
В связи с изложенным, исследования, направленные на разработку технических средств для получения белкового гранулята для птицы, являются актуальными.
Цель исследований - повышение эффективности приготовления высокобелковых кормовых смесей для птицы путем обоснования параметров смесителя-гранулятора.
Объект исследований - процесс получения качественных высокобелковых гранулированных кормосмесей, осуществляемый смесителем-гранулятором.
Предмет исследований - закономерности процесса получения качественных высокобелковых гранул.
Методы исследований. В работе использованы методы аналитического и эмпирического исследования, математического моделирования при планировании эксперимента, методы теории вероятности и математической статистики, а также статистические методы обработки результатов исследований на ПЭВМ с использованием программ «Excel», «KPS», «Statistika - 6».
Данный методологический подход позволяет объективно и обоснованно раскрыть закономерности и взаимосвязи исследуемых явлений и процессов, обосновать оптимальные конструктивно - режимные параметры смесителя-гранулятора, подтвердить рабочую гипотезу и сделать достоверные выводы.
Научная гипотеза. По данным проведенного анализа литературных
источников и поисковых исследований можно заключить, что эффективность процесса получения гранул на основе высокобелковой кормовой смеси зависит от множества управляемых и неуправляемых факторов и определяется в основном энергоемкостью процесса и его качественными показателями. Знание закономерностей протекания данного процесса и установление взаимосвязи между исследуемыми явлениями позволяет наметить пути совершенствования процесса получения высокобелковых и качественных гранул для молодняка с.-х. птицы, обосновать оптимальные параметры и режимы смесителя - гранулятора, а также определить условия его эффективного использования в технологических линиях.
При этом качество гранул, получаемых из высокобелковых кормовых смесей, характеризующееся их крошимостью, зависит от влажности исходного белкового сырья и времени сушки гранул. На основании данного положения нами выдвинута гипотеза, что крошимость высокобелковых гранулированных кормосмесей является функцией времени сушки готового продукта.
Научная новизна работы заключается в следующем:
получены аналитические выражения для определения производительности и мощности смесителя - гранулятора в зависимости от его конструктивно - режимных параметров;
установлена аналитическая зависимость плотности гранул от конструктивно - режимных параметров смесителя - гранулятора;
разработаны математические модели процесса смешивания компонентов на основе влажного высокобелкового соевого продукта, с помощью которых определены оптимальные параметры шнекового смесителя со смещенной осью вращения;
установлена эмпирическая зависимость прочности высокобелковых гранул от времени их сушки, начальной и конечной плотности гранул.
Практическая значимость. Полученные аналитические и эмпирические зависимости и научно - обоснованные данные позволяют на стадии проектирования смесителей - грануляторов для технологических линий производства высокобелковых гранулированных кормосмесей для молодняка с.-х. птицы, определить качественные и энергетические показатели получения готового продукта. Результаты исследований могут быть использованы конструкторскими бюро, проектными организациями, высшими учебными заведениями системы Министерства с. х. РФ.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на Международной конференции по кормопроизводству в Алтайском НИИСХ (г. Барнаул) в 2007 г., на научных конференциях ДальГАУ и ВНИИ сои (2006 - 2007г.г.), на юбилейной научной сессии в Амурском научном центре ДВО РАН (2007г.), на расширенном заседании кафедры «Автоматизация производственных процессов и электротехники» АмГУ, а также отражены в шести публикациях автора.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ЗАО «Никольская птицефабрика» Амурской области путем монтажа технологического оборудования разработанной линии, а также путем реализации готового продукта фермерским хозяйствам области.
Публикации. По результатам работы опубликовано 6 печатных работ, в т.ч. одна статья в журнале «Механизация и электрификация сельского хозяйства».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, включает введение, 5 глав, выводы, библиографию и приложения. Работа содержит 14 таблиц, 56 рисунков, 6 приложений.
