Разработка способа измельчения кормового зерна и обоснование параметров двухступенчатого измельчителя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Шкондин Владимир Николаевич

• Шкондин Владимир Николаевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Шкондин Владимир Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ МАШИННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРМОВОГО ЗЕРНА

1.1 Технико-технологические и организационно-экономическое

условия производства комбикормов

1.2 Измельчители фуражного зерна

1.3 Вопросы теории измельчения кормового зерна

1.4 Цели и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СНИЖЕНИЯ

ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРМОВОГО ЗЕРНА

2.1 Физико-механические предпосылки снижения энергоемкости процесса измельчения

2.2 Прокатывание зерновок вальцевой парой

2.3 Рабочий процесс молотковой ступени измельчителя 58 Выводы по главе

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

66

ИССЛЕДОВАНИИ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

3.1 Программа и задачи экспериментальных исследований

3.2 Описание приборов и оборудования для проведения экспериментальных исследований

3.3 Методика проведения экспериментальных исследований по уточнению физико-механических свойств измельчаемых кормов

3.4 Обоснование факторной модели способа и устройства измельчения

зерна

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ 87 4.1 Физико-механические и прочностные свойства зерна и продуктов измельчения

4.2 Результаты реализации полнофакторного эксперимента и анализ взаимодействия параметров измельчителя

4.3 Методика инженерного расчёта основных параметров двухступенчатого измельчителя 108 Выводы по главе 1 1 0 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ КОРМОВОГО ЗЕРНА 112 Выводы по главе 121 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122 ЛИТЕРАТУРА 124 СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА 137 ПРИЛОЖЕНИЯ 140 Приложение А 141 Приложение Б 145 Приложение В 169 Приложение Г

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка способа измельчения кормового зерна и обоснование параметров двухступенчатого измельчителя»

ВВЕДЕНИЕ

Одной из наиболее актуальных проблем современного аграрного производства является обеспечение населения в достаточном количестве качественными продуктами животноводства. Его развитие, в соответствии со Стратегией модернизации сельского хозяйства, приоритетными национальными проектами и отраслевыми программами напрямую связано с созданием прочной кормовой базы -важнейшим управляющим ресурсом продукционной и репродукционной функциями биологических объектов. Обеспечение животных и птицы полноценными кормами, сбалансированными по питательности в соответствии с продуктивностью - одно из решающих условий дополнительного производства и улучшения качества продукции животноводства. Качество кормов, степень сбалансированности, а также рационы кормления оказывают значительное влияние на продуктивность животных и качество получаемой продукции, а также на их здоровье [7, 40].

В технологии приготовления кормов самым распространенным и важным процессом является измельчение, обусловленное требованиями физиологии животных. В результате измельчения образуется множество частиц с высокоразвитой поверхностью, что способствует ускорению процессов пищеварения и повышению усвояемости питательных веществ. За счет измельчения зерна продуктивность животных повышается на 10...15 % [43, 101]. В инженерном отношении измельчение кормов является наиболее энергоемкой и дорогой операцией [27, 50, 98, 133].

В целом актуальной остается проблема повышения качества измельчения [8, 67, 79, 83]. Её решение позволит минимизировать переизмельчение кормов и повысить их усвояемость. Особенно это важно при использовании концентрированных кормов из фуражного зерна, так как оно имеет твердую оболочку и если ее не разрушить, то зерно «транзитом» проходит через желудочно-кишечный тракт животного.

Основным оборудованием для измельчения кормового зерна в сельскохозяйственном производстве являются молотковые дробилки. На сегодняшний день известно большое количество молотковых дробилок различных конструкций, используемых в сельском хозяйстве и комбикормовой промышленности, существенными недостатками которых являются высокий расход энергии и неравномерность гранулометрического состава готового продукта, что не соответствует ГОСТ и зоотребованиям [21, 25, 105].

Обзор литературных источников, посвященных вопросам повышения эффективности применения комбикормов, а также выполненных в последнее время исследований, показал возможность существенного улучшения энерготехнологических характеристик процессов измельчения фуражного зерна [33, 55, 95, 116].

Одним из перспективных направлений в области измельчения зерна становится разработка двухстадийных измельчителей, в которых минимизируются недостатки одноступенчатых молотковых зернодробилок [15, 18, 29, 126]. Разрабатываемые измельчители отличает относительно низкая энерго - и металлоемкость конструкции, более высокая износостойкость ударных элементов, меньшие уровни шума и вибрации.

Решающий вклад в развитие и становление основ теории измельчения материалов растительного происхождения и создание рабочих органов внесли В.П. Горячкин, П.А. Ребиндер, С.В. Мельников, Л.П. Кормановский, В.А. Денисов,

B.А. Сысуев, В.И. Сыроватка, В.И. Пахомов, И.А. Хозяев, Краснов И.Н., А.М. Семенихин, В.Ю. Фролов, А.Т. Лебедев, М.А. Тищенко, А.А. Перов, И.И. Смирнов и др.

С.В. Мельников, В.И. Сыроватка, Г.И. Шуб, В.А. Денисов, Ф.Г. Плохов,

C.В. Золотарев считают энергетически целесообразным разрушение зерновок од-ним-двумя ударами молотковыми дробилками и ударно-центробежными измельчителями, другие - С.В. Зверев, А.А. Хитов, Л.А. Глебов, М.М. Гернет эффективным считают разрушение зерновки за счет создания и развития трещин, при малых скоростях ударного нагружения 15-25 ударами.

Проведенные в последние годы исследования указывают на возможность значительного повышения эффективности усвояемости концентрированного корма за счет фракционирования его для каждого вида животных [77]. Переизмельчение зерна негативно отражается не только на продуктивности животных и их здоровье, но и значительно ухудшает условия труда на протяжении всего технологического цикла, а также значительно увеличивает энергоемкость процесса измельчения [3].

Один из путей получения более однородного состава готового продукта при минимизации энергоемкости рабочего процесса заключается в организации измельчения согласно теории академика В.П. Горячкина, учитывающей механические, технологические и биологические особенности зерновки. Разрушение твердых частиц на части связано с их деформацией и образованием поверхностей скалывания. Разделение процесса измельчения на этапы, учитывающие эти физико-химические особенности строения зерновок, может оказаться перспективным на пути выравнивания фракционного состава и снижения затрат энергии на процесс в целом.

В связи с этим разработка способов совершенствования рабочего процесса ступенчатого измельчителя, направленных на снижение энергоемкости измельчения и повышение качества готового продукта, является актуальной задачей, что позволяет сформулировать научную и рабочую гипотезы дальнейших исследований:

Научная гипотеза: снижение затрат энергии и улучшение фракционного состава продуктов измельчения кормового зерна возможно путем адаптации режимов процесса и параметров рабочих органов к его упруго-вязким свойствам и особенностям биологического строения.

Рабочая гипотеза: улучшение энерго-технологических показателей процесса измельчения кормового зерна может быть достигнуто путем последовательного прохождения упругих и вязких деформаций в отдельных ступенях измельчителя, снижающих образование пылевидных фракций.

Цель исследования. Разработка способа измельчения и обоснование параметров двухступенчатого измельчителя, обеспечивающих снижение энергоемкости процесса измельчения кормового зерна и улучшение фракционного состава продуктов помола.

Объектом исследований является технологический процесс ступенчатого измельчения кормового зерна.

Предмет исследований. Закономерности влияния параметров вальцовой и молотковой секции на энергетические и технологические показатели процесса измельчения.

В работе приведен обзор и анализ современного состояния машинного обеспечения в технологии приготовления концентрированных кормов основной ее операции - измельчение, рассмотрены теоретические подходы к ее совершенствованию, снижению энергоемкости и повышению качественных характеристик.

На этой основе изложены механико-технологические и теоретические предпосылки реализации способа измельчения и устройства оригинальной конструкции по патенту РФ 2598909.

Приведена программа и методика экспериментальных исследований, их анализ, результаты и оценка.

Научную новизну представляют:

- закономерности процесса прокатывания зерновок в рабочем зазоре вальцовой ступени;

- зависимости производительности и затрат энергии на деформацию зерновок с учетом упруго-вязких свойств;

- способ и технические решения для его реализации по патенту РФ на изобретение № 2598909;

- параметры и режимы работы двухступенчатого измельчителя кормового

зерна;

- новые понятия: собирающие и рассеивающие секции, прокатывание, предельный коэффициент восстановления зерновок.

Методы исследования. Научные задачи, поставленные в работе, решались теоретико-экспериментальными методами на основе законов механики, теории деформирования упруго-вязких материалов, дифференциального и интегрального исчисления, математической статистики и планирования эксперимента.

Практическую ценность представляют:

- разработанный способ и устройство измельчения зерна (патент РФ на изобретение № 2598909), позволяющий снизить энергоемкость процесса измельчения заданного гранулометрического состава и повысить эффективность его использования;

- методика инженерного расчета основных параметров двухступенчатого измельчителя.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены, одобрены и опубликованы в материалах научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и аспирантов Азово-Черноморского инженерного института (Зерноград, 2013-2017 гг.). На 9-й Международной научно-практической конференции в СКНИМЭСХ «Инновационные разработки для АПК» (Зерноград, 2014 г.). Соискатель представлял результаты работы в региональном конкурсе «Лучшая инновационная разработка в агропромышленном комплексе Ростовской области» (Ростов-на-Дону, 2016 г.), в молодежном инновационном конвенте Ростовской области (Ростов-на-Дону, 2016 г.), в научно-практической конференции «Инновационное развитие АПК» (Зерноград, 2016 г.), на XI Всероссийской конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, КубГАУ, 2017 г.).

Результаты исследования изложены в диссертационной работе, состоящей из введения, пяти глав основного текста, заключения, библиографического списка и приложений. Основная часть диссертации содержит 139 страниц машинописного текста, 56 иллюстраций, 17 таблиц и приложения.

На защиту выносятся:

- уточненные технологические характеристики зерновок кормовых (мятликовых) культур;

- теоретические зависимости и уравнения процесса измельчения зерна двухступенчатым измельчителем;

- способ и устройство измельчения зерна по патенту РФ № 2598909;

- параметры и режимы работы двухступенчатого измельчителя зерна;

- методика инженерного расчета основных параметров двухступенчатого измельчителя кормового зерна.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулирована цель и задачи исследования, представлены основные положения, выносимые на защиту, а также изложена научная новизна, практическая и теоретическая значимости работы.

В первой главе «Состояние машинного обеспечения процесса измельчения кормового зерна» выполнена оценка существующих способов и технических решений для измельчения зерна, проанализированы теоретические и экспериментальные исследования процесса измельчения. На основании проведенного анализа установлено, что применяемые в настоящее время для измельчения зерна молотковые дробилки и одноступенчатое измельчение имеют высокие удельные затраты энергии и степень неоднородности гранулометрического состава продуктов помола.

Во второй главе «Теоретические предпосылки снижения энергоемкости процесса измельчения кормового зерна» изложены физико-механические и теоретические предпосылки снижения энергоемкости процесса измельчения зерна в двухступенчатом измельчителе усовершенствованной конструкции, разработаны математическая модель процесса двухступенчатого измельчения, соотношения параметров и режимов работы вальцовой и молотковой ступеней, зависимости мощности на процесс «прокатывания», разгона потока зерновок в рабочем зазоре и доизмельчения прокатанных частиц.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований двухступенчатого измельчителя» изложены программа и методика экспериментальных исследований, на основе теоретических предпосылок определены исследуемые факторы, уточнены мгновенный Н и длительный Е модули упругости, продолжительность релаксации п и коэффициент динамичности к^ разработана на основе экспертной оценки факторная модель процесса.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований двухступенчатого измельчителя» изложены результаты эксперимента и их анализ. Уточнены физико-механические, технологические и прочностные характеристики зерна.

В пятой главе «Определение экономической эффективности применения двухступенчатого измельчителя кормового зерна» приведены результаты оценки экономической эффективности использования двухступенчатого измельчителя зерна.

1 СОСТОЯНИЕ МАШИННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРМОВОГО ЗЕРНА

1.1 Технико-технологические и организационно-экономические условия

производства комбикормов

Технологизация сельскохозяйственного производства является ключевым комплексом мер его инновационного развития, объединяющим воедино все ресурсы интенсификации - генетические, технические, энергетические, финансовые, материальные, интеллектуальные, позволяющие управлять продукционной функцией биологических объектов в интересах конкурентоспособности [41, 75].

Основным ресурсом управления и интенсификации продукционной функции в животноводстве являются корма, сбалансированные по основным параметрам в соответствии с физиологическими циклами животных и птицы, видами получаемой продукции. В соответствие со Стратегией машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции и задачами научного сопровождения Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы, на высокий уровень должны быть подняты технические средства прецизионного приготовления, доставки и раздачи кормов в соответствии с реализуемыми принципами, способами и методами обслуживания [14, 79, 99, 110].

Стратегия развития сельского хозяйства страны на современном этапе, отмечает академик Ю.Ф. Лачуга, - прежде всего в преобразовании машинно-технологической базы отрасли [50, 104].

Рассматривая состояние точных технологий в животноводстве и перспективы их освоения, академик Л.П. Кормановский ставит на первое место приготовление полнорационных кормосмесей и нормированное кормление групп животных, сформированных по продуктивности [38]. При этом ведущая роль отводится качеству комбикормов, их наполняемости всеми необходимыми компонентами. По данным лабораторных исследований ВНИИФБиП, только 2% комбикормов за-

водского производства соответствуют нормативам ГОСТ по питательности и качеству.

При этом производство комбикормов с 1991 по 2003 год сократилось в 5 раз, а их стоимость возросла в 15-22 раза [38]. Животноводческие хозяйства не в состоянии покупать такие дорогие корма низкого качества. В таком экономическом положении оказались не только крупные сельхозпредприятия, но и малые формы хозяйствования, отнесенные к этой категории законом РФ от 24 июля 2007 г. №209 -ФЗ «О развитии малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации».

Сложившаяся ситуация ставит под угрозу освоение инвестиций государства в основной капитал и, прежде всего, в машины и оборудование, составляющих около 87,9 миллиардов рублей или 36,4% от их общей суммы.

За годы выполнения первого этапа Государственной программы развития сельского хозяйства производство валовой продукции возросло в 3,53 раза, в том числе в сельскохозяйственных организациях в 2,53 раза, в крестьянских (фермерских) хозяйствах в 7,62 раза в растениеводстве, в 8,72 раза - в животноводстве, включая индивидуальных предпринимателей. В целом хозяйства населения, крестьянские (фермерские) хозяйства произвели животноводческой продукции уже на конец 2010 года на 150,9, а сельскохозяйственные организации - на 687,8 миллиарда рублей [67].

Показатели динамики говорят в пользу малых форм хозяйствования, их способности адаптироваться к рыночным механизмам, валовое производство продукции которых составило 55,5%, а сельскохозяйственных организаций - 44,5%.

В этих условиях, отмечает академик Кормановский Л.П., ключевым фактором стабилизации и повышения эффективности животноводства является развитие и совершенствование комбикормового производства внутри хозяйств.

Перед учеными стоят новые задачи по разработке семейства технических средств, обеспечивающих применение энерго- и ресурсосберегающих технологий для внутрихозяйственных комбикормовых цехов производительностью от 0,5 до 12 тонн в час.

При этом особое внимание должно уделяться качеству комбикормов, предназначенных для конкретного хозяйства, его специализации и масштаба производства [8, 38, 83, 133, 135].

В настоящее время научно-исследовательскими институтами «Аграрный научный центр «Донской», ВНИИМЖ, «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» и учеными вузов разработаны новые устройства и способы обработки и приготовления кормов в условиях конкретных хозяйств, адапторы для их широкого распространения. Всё большее применение находят обеззараживание, микронизация, каратин стабилизация, смесители нового поколения [38].

Однако важнейшим условием получения комбикормов высокого качества остается измельчение исходных компонентов в соответствии с ГОСТ и зоотребо-ваниями, от которых зависят все последующие операции - дозирование, смешивание, обогащение, которые в конечном итоге и решают задачу эффективного применения важнейшего ресурса, управляющего продуктивной и репродукционной функциями животных и птицы и получения дополнительной продукции.

1.2 Измельчители фуражного зерна

Смещение производства комбикормов непосредственно в сельскохозяйственные организации и малые формы хозяйствования, специализированные на производстве животноводческой продукции из зерна собственного производства не снижает требований к качеству, соответствию ГОСТ и техническим условиям, включающим ограничительные показатели и показатели крупности размола комбикормов - концентратов [98].

Технология производства комбикормов включает следующие основные операции: прием и очистку сырья от посторонних примесей, шелушение ячменя и овса, измельчение, дозирование компонентов рациона, смешивание, учет и выдачу в соответствии с нормативами кормления технологических и возрастных групп животных и птицы.

От качества измельчения исходных компонентов зависит точность последующих операций приготовления комбикормов, к которым предъявляются: допустимые погрешности весового дозирования ±0,1-2% от массы дозы; для объемного дозирования ингредиентов, составляющих в рецепте более 30% - до ±1,5 %, от 11 до 30% - до 1%, от 3 до 10% - до ±0,5%, менее 3% - не более 0,1% от массы всех ингредиентов рецепта [38, 60].

При смешивании компонентов сухих комбикормов отклонение от рецептурного состава допускается не более ±1,5%, сочных кормов ±3,5%, жидких - ±2,5%, минеральных добавок - ±1,0%. На процесс смешивания компонентов комбикорма оказывают влияние физико-механические, технологические, кинематические и конструктивные факторы.

Чем меньше размеры частичек смеси и чем больше эти размеры выравнены, тем быстрее достигается заданная степень однородности смеси.

Измельчение является самой энергоемкой операцией в технологическом процессе приготовления комбикормов. Концентрированные корма измельчают на частицы заданной крупности согласно зоотехническим требованиям к зерновому корму: для крупного рогатого скота - не более 3 мм, для свиней - до 1 мм, для птицы - до 2-3 мм при сухом кормлении и до 1 мм при скармливании влажных мешанок [29, 98].

Стандартом на сухие комбикорма установлены три степени размола, характеризуемые средневзвешенным диаметром частиц в мм (модулем): мелкий - 0,2-1 мм, средний - 1,0-1,8 мм, крупный - 1,8-2,6 мм, определяемым с помощью решетного классификатора с круглыми пробивными отверстиями диаметром 1, 2, 3, 4 и 5 мм, рассевом на фракции 100 граммовой средней пробы в течение 5 -10 минут. Решета 4 и 5 мм являются контрольными [15, 18, 27].

Ситовой способ определения модуля помола наиболее распространен по сравнению с микрометрическим и седиментометрическим. Он позволяет с минимальными затратами времени определить величину модуля, построить помольную характеристику и дать гранулометрическую оценку результатов помола. Модуль М помола определяют по формуле [37]:

.. 0,5 Р0 + 1,5р + 2,5Р2 + 3,5Рз

М =-0-1-2-3, мм (1.1)

100

где Р0 - массовый остаток на поддоне рассева, %;

Р1, Р2, Р3 - массовые остатки на ситах с отверстиями соответственно 1, 2 и 3

мм, %.

По результатам ситового анализа строятся помольные характеристики «по плюсу» или «по минусу», или дифференциальные кривые в виде вариационного ряда - полигона распределения размеров частиц по классам, которые позволяют оценить соответствие фракционного состава ГОСТ и зоотребованиям для соответствующих животных и птицы.

По данным ФГНУ «Росинформагротех» в настоящее время разработчиками и изготовителями машин и оборудования для агропромышленного комплекса России являются более 400 предприятий различной подчиненности и специализации.

В их числе научно-исследовательские республиканские и зональные институты академической подчиненности. Более половины из приводимого перечня разрабатывают и производят машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства, в том числе измельчители зерна, отличающиеся широким диапазоном подач (производительности): от 50-100 кг до 10-30 тонн в час и разнообразием рабочих органов и технологических схем.

Измельчителями аналогичных конструкций комплектуются кормовые агрегаты, комбикормовые заводы и комбикормовые цеха различной производительности. В отраслевых справочниках и каталогах технические характеристики измельчителей фуражного зерна не содержат сведений о качестве измельчения, гранулометрическом составе продуктов измельчения и содержании фракций лимитируемых ГОСТ и зоотребованиями [21, 77, 98].

По данным исследований СКНИИМЭСХ в продуктах измельчения зерна молотковыми и другими рабочими органами содержится до 20-40 процентов мучных фракций [74, 101, 102]. Эта проблема обсуждается в работах В.И. Сыроватки, С.В. Золотарева, В.В. Ляпина, И.Я. Федоренко [55, 102, 105, 111]. В информационных материалах фирмы БкюШ примечание содержит справку о содержании в продук-

тах размола 50% фракции до 1 мм. В каталоге «Росинформагротех» [98] в характеристике «Установки фракционного измельчения фуражного зерна» конструкции ГНУ ВНИИМЖ в качестве ее достоинства показано снижение мучной фракции на 9-17 процентов, что она имеет сепаратор, крупная фракция направляется на повторное измельчение.

Отсутствие классификационных подходов к оценке большого разнообразия измельчителей фуражного зерна затрудняет выбор направлений их совершенствования в соответствии с инновационными требованиями к технике нового поколения.

Предварительная оценка наиболее распространенных измельчителей зерна (рисунок 1.1) позволяет соотнести особенности их схемы и конструкций с известными способами измельчения [6, 31, 34, 58,130, 132].

Технологический результат различных способов измельчения зависит от кинематики рабочих элементов, совокупности их взаимодействия с измельчаемым продуктом, организации движения продуктового потока и др. (рисунок 1.1).

Молотковые дробилки отличаются широким спектром конструкций и ориентацией - с шарнирным и жестким креплением рабочих органов, с горизонтальным и вертикальным расположениями вала барабана [2]. Вальцовые измельчители с гладкими, рифлеными и зубчатыми вальцами работают в различных кинематических режимах в зависимости от технологических требований и вида измельчаемых кормов. Жерновые и дисковые измельчители известны с горизонтальным и вертикальным положением оси вращения, раздельным приводом дисков с подвижным верхним или нижним жерновом или диском. Фирма Skiold производит модельный ряд дисковых измельчителей, в т.ч. с наклонной осью.

1. Способы измельчения

п

"Т с

) : <

)

б в г 1Рд

2. Измельчители кормового зерна

о

-4—

в

г

1

и

к

1 - способы измельчения: а - удар; б - плющение; растирание-помол; в -сжатие-скалывание-помол; г - крошение; д - сжатие-истирание; е - резание.

2 - измельчители кормового зерна: молотковые дробилки - а - открытого, б - закрытого типа; в, г, д - двухступенчатые; е - вальцовая; ж - жерновая с горизонтальной осью; з - жерновая с вертикальной осью; и - дисковый; к - комбинированный.

Рисунок 1.1 - Схемы измельчителей кормового зерна и способы измельчения

Для получения требуемого фракционного состава продуктов измельчения дробилки, устанавливаемые в поточных линиях цехов или агрегатов, включают в общую схему подачи материала и отвода продукта путем аспирации. Дробилки, используемые на фермах как единичные установки, оборудуют системой трубопроводов, циклонами и фильтрами-пылеуловителями, которые в совокупности образуют замкнутую пневмосистему (рисунок 1.2). Это способствует обеспыли-

ванию помещений, уменьшает взрывоопасность и в целом улучшает условия труда в помещениях.

Рисунок 1.2 - Схема дробилки с замкнутым воздушным потоком

Рабочими органами дробилок являются молотки, решета, деки; вспомогательными механизмами, обеспечивающими непрерывность протекания технологического процесса - транспортеры-питатели, бункеры с дозаторами, вентиляторы, циклоны, фильтры, системы трубопроводов и выгрузные транспортеры.

Основные энергозатраты по подготовке сырья к смешиванию связаны с его измельчением. Поэтому рабочие органы дробилок иногда имеют ступенчатое построение (рисунок 1.1 в, г, д). В качестве первой ступени могут применяться пальцевые, штифтовые и вальцовые рабочие органы. Выходной ступенью остаётся молотковый барабан. При таком построении и, особенно с использованием вальцов для предварительного разрушения зерновых, можно рассчитывать на общее снижение затрат энергии на процесс измельчения [84, 127, 129].

Известные технологические схемы измельчителей предусматривают снижение энергозатрат, улучшение качества помола, механизацию загрузки и разгрузки дробильной камеры. Для рабочего процесса молотковой дробилки с декой, установленной непосредственно в камере дробления, характерны некоторые недостатки. Так, измельчение материала до требуемой степени происходит в дробиль-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шкондин Владимир Николаевич, 2018 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Авербах Б.Л. Некоторые физические аспекты разрушения // Разрушение: в 7 т. / Под ред. Либовиц Г.: Пер с англ./ Б.Лю Авербах. - М.: Мир, 1973. - Т. 1-е. - 471-504 с.

2. Барабашкин В.П. Молотковые и роторные дробилки. 2-е изд. М.: Недра, 1973. - 144 с.

3. Белянчиков Н.Н. Смирнов А.И. Механизация животноводства и кормоприго-товления. (Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов). 3-е изд., перераб и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 432 с.

4. Беркович В.А. Исследование влияния технологических факторов на зерновой состав и форму продуктов дробления однороторных дробилок / В.А. Беркович // Ленинград горн, ин-т имени им. Плеханова. 1973. - №4 - С. 1-72.

5. Большой энциклопедический словарь. - 2-е изд. перераб. и доп. М.: «Большая российская энциклопедия»; СПб.: «Норинт», 2002. ил. - С. 1011-1456.

6. Бронников Е.Б. Отечественные и зарубежные конструкции молотковых дробилок / Е.Б. Бронников, А.Г. Сманко, Л.С. Чешинский // ЦНТИИТЭИ Минзаг СССР, Комбикормовая промышленность, экспресс-информация. - 1982. -вып. 6.

7. Бутковский В .А. Технология мукомольного и комбикормого производства (с основами экологии) / В А. Бутковский, Е.М. Мельников. М.: Агропромиздат, 1989. - 464 с.

8. В 2013 году мировое производство комбикормов выросло на 4% / Фураж ОнЛайн // [Электронный ресурс]. URL: http//www.furazh.ru (дата обращения 20.11.2014).

9. Василенко П.М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований. М.:ВИМ, 1958.

10. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки результатов опытных данных. М.: Колос. 1967.

11. Весы электронные лабораторные серии Highland / Руководство по эксплуатации / Григорьева Д.А. - ФГУП «ВНИИМС». - 26 с.

12. Влагомер Wille 55 / Руководство по эксплуатации. Tuusula, Finland. - 28 с.

13. Волобуев В.Г. Влияние конструктивных параметров на энергозатраты молотковой дробилки / В.Г. Волобуев, Н.С. Дорофеев, А.Г. Сундеев // Тр. Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности. - 1977. - Вып. 12 - С. 19-25.

14. Волошин Е.В. Новое в технологии измельчения сырья комбикормов / Е.В. Волошин О.А. Кузнецов, Л.А. Глебов. - Комбикорма. 2002. - №8.

15. Глебов Л.А. Технологическое оборудование предприятий отрасли (зернопе-рерабатывающие предприятия): учебник / Л.А. Глебов, А.Б. Демский, В.Ф. Веденьев, М.М. Темиров, Ю.М. Огурцов. - Москва: ДеЛи принт, 2000.

16. ГОСТ 13586.3-2015 Зерно. Правила приемки и методы отбора проб. М. : Стандартинформ, 2016. - 15 с.

17. ГОСТ 13586.5-2015 Зерно. Методы определения влажности. М. : Стандартинформ, 2016. - 15 с.

18. Демский А.Б. Оборудование для производства муки, крупы и комбикормов: справочнник / А.Б. Демский, В.Ф. Веденьев. - Москва: ДеЛи принт, 2005.

19. Денисов В.А. Повышение эффективности процесса измельчения зерновых компонентов комбикормов: автореф. дис. ... докт. техн. наук : 05.20.01. М., 1992. - 32 с.

20. Дисковый измельчитель зерна : пат. 2511291 Рос. Федерация : МПК B02C 9/00/ Иванов В.В., Шварц С.А., Семенихин А.М., Гуриненко Л.А., Ященко В.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО АЧГАА. № 2012142839/13; заявл. 8.10.2012 опубл. 10.04.2014 Бюл. №10 (Пч.). 4 с.

21. Дмитроченко А.П., Пшеничный П.Д. Кормление с/х животных. Изд. 2-е, доп. и перераб. Л., «Колос» (Ленинградское отделение), 1975. - 480 с.

22. Долгов И.А. Математические методы в земледельческой механике / И.А. Долгов, Г.К. Васильев. - М.: Машиностроение, 1967. - 204 с.

23. Дорофеев Н.С. Совершенствование технологических схем и параметров измельчителей фуражного зерна // Механизация подготовки кормов в животноводстве: Сб. науч. тр. Воронеж, 1984. -С. 25-33.

24. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 5-е изд., доп. и перераб. -М.: Агропромиздат, 1985. -351 с, ил. - Учебники и учеб. пособия для высш. учеб. заведений).

25. Драгилев А.И. Технологическое оборудование предприятий перерабатывающих отраслей / А.И. Драгилев, B.C. Дроздов. М.: Колос, 2001. - 352 с.

26. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна / Г.А. Егоров. - Москва: Агро-промиздат, 1985. - С. 8.

27. Егоров Г.А. Технология муки, крупы и комбикормов / Г. А. Егоров, Е.М. Мельников, Б.М. Максимчук.-М.: Колос, 1984. - 378 с.

28. Елисеев В.А. К вопросу определения энергии затрачиваемой в процессе размола зерна // Тр. зап. Воронежского СХИ. Воронеж. Т.21, вып.2. 1959. - С. 271-274.

29. Зверев С.В. Функциональные зернопродукты / С.В. Зверев, Н.С. Зверева. -Москва: ДеЛи принт, 2006.

30. Золотарёв C.B. Механико-технологические основы создания ударно-центробежных измельчителей фуражного зерна : автореф. дис. ... д-ра. техн. наук : 05.20.01. Барнаул, 2002. - 49 с.

31. Зотьев А.И. Современные средства размола зерна / А.И. Зотьев, А.Г. Аронов, И.П. Петрухин, А.С. Цыплаков. - М.: Колос, 1982. - 136 с.

32. Иванов В.В. Совершенствование режимов работы дискового измельчителя кормового зерна: дис.. канд. техн. наук / В.В. Иванов. - Москва, 2014. - 120 с.

33. Искендеров Р.Р. Повышение эффективности процесса измельчения зерновых материалов в горизонтальной роторной дробилке: дис. ... канд. техн. наук / Р.Р. Искендеров. - Ставрополь, 2017. - 155 с.

34. Клушанцев Б.В. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации / Б.В. Клушанцев, А.И. Косарев, Ю.А. Муйземнек. - М.: Машиностроение, 1990. - 320 с.

35. Коба В.Г../Механизация технологии производства продукции животноводства. /В.Г.Коба, Н.В.Брагинец, Д.Н.Мурусидзе, В.Ф.Некрашевич.//М.:Колос,1999. - 528 с.

36. Ковалев В.В. Методы оценки инвестиционных проектов / В.В. Ковалев. - М.: Финансы и статистика, 2003. - 144с.

37. Коваленко В.П. Механизация технологических процессов в животноводстве/ В.П. Коваленко, И.М. Петренко. - Краснодар, Агропромполиграфист, 2003. -432 с.

38. Кормановский Л.М. Точные технологии в животноводстве: состояние и перспективы/Л.П. Кормановский// Техника в сельском хозяйстве. 2004. -№1. - С. 7-9.

39. Коротков В.Г. Математическая модель измельчителя зерна ударно -истирающего действия / В.Г. Коротков, В.Ю. Полищук, С.В. Антимонов // Техника в сельском хозяйстве. 2001. - № 1.

40. Костомахин Н.М. Скотоводство / Н.М. Костомахин. - 2-е изд., стер. - СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2009. - 432 с.

41. Краснощеков Н.В. Инновационное развитие сельскохозяйственного производства России. М.:ФГНУ «Росинформагротех», 2009. 388 с.

42. Кретов И.Т. Технологическое оборудование предприятий пищекон-центратной промышленности / И.Т. Кретов, А.Н. Остриков, В.М. Кравченко // Учебник. Воронеж: Изд. Воронежского университета, 1996. - 448 с.

43. Кукта Г.М. Технология переработки и приготовления кормов / Г.М. Кукта // Кормопроизводство. 1992. - №3. - С. 6-7.

44. Куприц Я.Н. Физико-химические основы размола зерна / Я.Н. Куприц.-Москва: Заготиздат, 1946. - 41 с.

45. Курочкин В.Н. и др. Совершенствование организации технического сервиса технологических систем / В.Н. Курочкин, Е.Н Кущева, С.Л. Никитченко; под

науч. ред. проф. В.Н. Курочкина. - Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО «Донской ГАУ», 2016. - 197 с. - С. 127-140.116

46. Курочкин В.Н. Комплексный экономический анализ в вопросах и ответах. -Ростов-на-Дону. Ростиздат, 2010. - 194 с. - С. 107-117.

47. Курочкин В.Н. Научно-методические основы эффективности функционирования технологических систем в АПК. - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2010. - 468 с. - С. 408-414.

48. Курочкин В.Н. Технико-экономический анализ инженерных решений. - Зерноград: АЧГАА, 2009 . - 86 с.

49. Курочкин В.Н. Экономический анализ хозяйственной деятельности коммерческих организаций: монография / Курочкин В.Н. - Ростов-на-Дону, Донин-вест, 2014. - 170 с. - С. 99-115.

50. Лачуга Ю.Ф. Стратегия Машинно-технического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции / Ю.Ф. Лачуга.//Техника в сельском хозяйстве. 2004. - №1. - С. 3-7.

51. Лебедев А.Т. Основные направления повышения эффективности технологических процессов. - Техника в сельском хозяйстве. - №6. - 2011. - С. 3-5.

52. Лебедев А.Т. Ресурсосберегающие направления повышения надежности и эффективности технологических процессов в АПК: монография / Ставрополь. - 2012. - 376 с.

53. Лебедев А.Т., Валуев Н.В., Искендеров Р.Р. Экспериментально теоретические подходы к оценке эффективности процесса измельчения зерновых материалов // Вестник АПК Ставрополья. 2014. №2(14). С. 61-64.

54. Лобачевский П.Я. Исследование технологических свойств сыпучих сельскохозяйственных материалов: Методические указания. - Зерноград, ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2007. - 15 с.

55. Ляпин В.В. Оценка качества продукта при измельчении ударно - центробежном измельчителе // Достижение молодых ученых - будущее в развитии АПК: Материалы межрегиональной научно практической конферен-

ции молодых ученых. - Ч.П. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007. - С.267-269.

56. Ляпин В.В. Совершенствование рабочего процесса ударно-центробежного измельчителя: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. В., 2009. - 18 с.

57. Макаров А.П. Исследование технологического процесса измельчения фуражного зерна в молотковых дробилках // Электрификация сельского хозяйства: Научные труды ВИЭСХ. М., 1964. - С. 66 - 87.

58. Мельников C.B. Классификация молотковых дробилок // Механизация сельскохозяйственного производства: Записки ЛСХИ. Л.: 1972. - С. 3-8.

59. Мельников С.В. Механизация животноводческих ферм / С.В. Мельников, Б.И. Вагин, П.А. Андреев и др. // М.: «Колос», 1969. - 440 с.

60. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос. Ленинград отделение. - 1978. - 560 с.

61. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. - 2-е изд., перераб. И доп. - Л.: Колос. Ленингр. Отд-ние, 1980. - 168 с., ил.

62. Мельников С.В. Экспериментальные основы теории процесса измельчения кормов на фермах молотковыми дробилками : дис. ... д-ра техн. наук. Л.:1969.

63. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники М.: Минсельхозпром России, 1998. -220 с.

64. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники, ч. II. Нормативно-справочный материал. М.: Минсельхозпром России, 1998. - 252 с.

65. Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве. Под ред. Драгайцева В.И. Всероссийский наукчно-исследовательский институт экономики сельского хозяйства. - Москва, 2010. - 146с.

66. Методические указания и пособия к изучению машин для измельчения концентрированных кормов / Крамаренко А.Н., Хворостянов Л.И., Щербина В.И., Зерноград, 1979. - 42 с.

67. Мысик А.Т. Производство продукции животноводства в мире и отдельных странах / А.Т. Мысик // Зоотехния.-№1.- 2013 г. - С. 2-6.

68. Наймушин А.А., Хозяев И.А. Модель размола зерна пшеницы с учетом его молекулярного строения. // Разработка инновационных технологий и технических средств для АПК. 2013. - С.179-188.

69. Нормы и нормативы в животноводстве: научно-методическое пособие / В.В. Кузнецов, А.И. Баранников, В.Я. Кавардаков и др. - Ростов-на-Дону, 2008. -400с.

70. Особов В.И., Васильев Г.Н., Голяновский А.В. Машины и оборудование для уплотнения сено-соломистых материалов. М.: «Машиностроение», 1974. -231с.

71. Патентный поиск: машина для предварительного разрушения и плющения зерна. [Электронный ресурс]. URL: http ://www. findpatent. ru/patent/218/ 2181309.html (дата обращения 05.11.2016).

72. Патентный поиск: молотковая дробилка. [Электронный ресурс]. URL: http://www.findpatent.ru/patent/247/2477180.html (дата обращения 05.11.2016).

73. Патентный поиск: универсальный измельчитель кормов. [Электронный ресурс]. URL: http://www.findpatent.ru/patent/229/2296011 .html (дата обращения 05.11.2016).

74. Пахомов В.И. Обоснование инновационной технологии и комплекса машин для производства и раздачи многокомпонентных обогащенных и обеззараженных зерновых хлопьев повышенной питательности для животных / В.И. Пахомов, М.А. Тищенко, С.В. Брагинец, М.В. Чернуцкий // В сб.: Разработка инновационных технологий и технических средств для АПК.- Част II.- Зерноград: СКНИИМЭСХ, 2013.- С. 38-49.

75. Першукевич П.М. Аспекты модернизации агропромышленного производства на инновационной основе / П.М. Першукевич, И.П. Першукевич, С.А. Грибовский // Достижения науки и техники АПК, №3. 2012. - С. 3-6.

76. Пикуза, И.Ф. Машины для приготовления комбинированных и концентрированных кормов (теория и расчеты) / Н.Ф. Пикуза., Ростов-на-Дону : Ин-т с.-х. машиностроения, 1973. -165 с.

77. Повышение эффективности производства комбикормов / А.А. Шевцов, А.И. Остриков, Л.И. Лыткина, А.И. Сухарев. - Москва: ДеЛи принт, 2005.

78. Посыпанов Г.С. Практикум по растениеводству. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений.). М.: Мир, 2004. - 256 с.

79. Проект программы «Развитие производства комбикормов в Российской Федерации на 2015-2020 годы» // [Электронный ресурс]. URL: http//mcx.ru / document (дата обращения: 18.11. 2014).

80. Рассев лабораторный РЛ-3М / Руководство по эксплуатации. 2012 г. - 12 с.96

81. Ребиндер П.А. Физико-химические исследования процессов деформации твёрдых тел // Сборник АН СССР. 4.1. М.; Л.: 1947.

82. Ржаницын А.Р. Некоторые вопросы механики систем, деформирующихся во времени / А.Р. Ржаницын. - М. - Л.: Гостехиздат, 1949. - С. 54.

83. Рынок комбикормов. Информационно-консультационная служба АПК // [Электронный ресурс]. URL: www.Research-techart.ru (дата обращения 20.11.2014).

84. Семенихин А.М. Физико-механические предпосылки снижения энергоемкости процесса измельчения зерна / Л.А. Гуриненко, В.В. Иванов, А.М. Семенихин и др. // Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК. сборн. науч. статей по материалам V Международной научно-практической конференции, Ставрополь. - АГРУС, 2010 - С. 67-71.

85. Семенихин А.М. Высокотехнологичный измельчитель кормового зерна / Гуриненко Л.А., Иванов В.В. // Техническое и кадровое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве: материалы Международной научно-практической конференции. Минск, 23-24 октября 2014 г. В 2 ч. Ч. 1 / редкол.: Минск : БГАТУ, 2014. - 345-346 с.

86. Семенихин А.М. Геометрические параметры рабочей зоны дисковой пары ступенчатого измельчителя зерна / Иванов В.В., Гуриненко Л.А. // Вестник аграрной науки Дона. 2012. - №4(20) - С. 10-14.

87. Семенихин А.М. Обоснование факторной модели энергетики дискового измельчителя зерна / Иванов В.В., Гуриненко Л.А. // Совершенствование технологических процессов и технических средств в АПК. 2014. - №10 - С. 1822.

88. Семенихин А.М. Геометрия и кинематика дисковой пары измельчителя зерна / Иванов В.В., Гуриненко Л.А. // Совершенствование технологических процессов и технических средств в АПК. 2011. - №9 - С. 141-146.

89. Семенихин А.М. Особенности измельчения зерна дисковой парой / Иванов В.В.,Гуриненко Л.А. // Вестник аграрной науки Дона. 2012. - №1(17) - С. 1014.

90. Сергеев Н.С. Измельчитель фуражного зерна / Н.С. Сергеев // Уральские нивы. 1988. - № 11 - С. 42-43.

91. Сергеев Н.С. Новая конструкция и рабочий процесс центробежно-роторного измельчителя фуражного зерна / Н.С. Сергеев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006. - №6 - С. 30-31.

92. Сергеев Н.С. Определение максимальной производительности измельчителя фуражного зерна дисмембраторного типа / Н.С. Сергеев, А.Г. Фиапшев // Сб. тр. Кабард.-Балк. ГСХА. Нальчик, 1995. - С. 108-111.

93. Сергеев Н.С., Фиапшев А.Г. Теоретическое обоснование основных параметров процесса разрушения зерна в роторном измельчителе // Сб. тр. Кабард.-Балк. ГСХА. Нальчик, 1995. - С. 103-107.

94. Смирнов И.И. Машины для животноводческих - ферм теория, конструкция, расчет. М.: МАШГИЗ, 1959. - 359 с.

95. Смышляев А.А. Совершенствование рабочего процесса центробежного измельчителя фуражного зерна: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. Б., 2002 г. - 23 с.

96. Собрание сочинений: каталог/подгот. В.П. Горячкин. М. Колос. 1965. - Т. 1:. - с. 495-497.

97. Способ и устройство измельчителя зерна: пат. 2598909 Рос. Федерация: МПК В02С 9/04, В02С 19/00, В02С 13/00, В02С 15/00. / Семенихин А.М., Гуринен-ко Л.А., Шкондин В.Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Дон-ГАУ. №2014147577/13; заявл. 25.11.2014; опубл. 10.10.2016, Бюл. № 28 (Пч.). 2 с.

98. Справочник инженера-механика сельскохозяйственного производства: Учеб. Пособие. М.: ФГНУ «Росинформагротех».- Ч. II. 2003. - С. 94-95. - 368 с.

99. Стрекозов Н.И., Чинаров А.В. Наше видение развития мясного животноводства России до 2020 года // Достижения науки и техники АПК. 2012. - №8 -С.3-4.

100. Сыроватка В.И. Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах. М.: ГНУ ВНИИМЖ, 2010. - 248 с.

101. Сыроватка В.И. Основные закономерности процесса измельчения зерна в молотковой дробилке.// Электрификация сельского хозяйства: Научные труды ВИЭСХ. М., 1964. - С. 89-157.

102. Сыроватка В.И., Бледных В.В., Сергеев Н.С. Результаты резания фуражного зерна. // Доклады РАСХН №3. М.:2008.

103. Сыроватка, В.И. Основные закономерности процесса измельчения зерна в молотковой дробилке // Научные Труды / ВИЭСХ. 1964. - С. 38-52.

104. Сысуев В.А. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Северо-Восточного региона Европейской части России на 2002.2010 гг. / В.А. Сысуев, В.И. Кряжков, В.И. Сыроватка и др. Киров, 2002. - 136 с.

105. Сысуев, В. Оборудование для переработки зерна / В. Сысуев, П. Савиных, В. Халтурин // Комбикормовая промышленность. 1997. - №5. - С. 13-14.

106. Тарасенко А.М. Исследования влияния конструктивных параметров молотковой дробилки на эффективность измельченния зерновых кормов. Автореферат дис. ... канд. техн. наук. - Воронеж, 1976.

107. Тишин, В.А. Центробежная многоступенчатая дробилка / В.А. Тишин, В. Здобнов, В. Денисов // Комбикормовая пром-ть. 1989. - №5. - С. 22-25.

108. Устименко Т.В. Практикум оценки качества зерна и зернопродуктов: методические указания. Рабочая тетрадь / Т.В. Устименко, В.М. Филин, И.В. Авдеева. - Москва. ДеЛи принт, 2007.

109. Устройство для определения скорости зерна при ударе: пат. 165280 Рос. Федерация: МПК G01P 3/38, G01N 21/85, A01C 1/00 / Бутенко А.Ф., Чепцов С.М.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО ДонГАУ. №2016108740/28; заявл. 10.06.2016; опубл. 10.10.2016, Бюл. № 28 (Пч.). 2 с.

110. Ушачев И.Г. Научное обеспечение Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы // Техника и оборудование для села. 2013. - №4 - С. 2-5; №5 - С. 2-6.

111. Федоренко И.Я. Влияние числа ударов, необходимых для разрушения зерна, на энергетику процесса измельчения / И.Я. Федоренко, С.В. Золотарев, А.А. Смышляев // Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2001. - №6 - с. 53-54.

112. Федоренко И.Я., Левин А.М. Энергетические соотношения при ударном измельчении зерна // Механизация и электрификация. 2002. - №11 - С. 32-33.

113. Федоренко И.Я., Золоторев С.В., Смышляев А.А.. Особенности механического удара в измельчителях фуражного зерна // Вестник Алтайской науки. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2001. вып. 1. - Т.2 - С. 126-129.

114. Филин В.М. Обоснование процесса работы и параметров роторного дробиль-но-шелушильного измельчителя зерна для фермерских хозяйств: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. Зерноград, 2007. - 172 с.

115. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых предприятиях / В.М. Филин, Т.В. Устименко, В.В. Бражников. - Москва: ДеЛи принт, 2003.

116. Хорошенко Г.С. Современная концепция измельчения с использованием техники завтрашнего дня / Г.С. Хорошенко // Комбикорма. 2002. - №1. - С. 2628.

117. Хусид С.Д. Измельчители зерна (теоретические основы и практика). М.: 1958. - 248 с.

118. Черноволов В.А. Основы научных исследований: практикум / В.А. Черново-лов. - Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ, 2014. - 112 с.

119. Чистов С.А. Механические свойства зерна пшеницы / С.А. Чистов // Известия Томского института технологии зерна и муки - 1936. - Т.2 - Вып. 5.

120. Шагдыров И.Б. Обоснование параметров многоступенчатой дробилки фуражного зерна : дис. канд. техн. наук: 05.20.01. Челябинск, 1988. - 220 с.

121. Шкондин В.Н. Анализ критериев оптимизации двухступенчатого измельчителя зерна // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. -2016. -№4 (7) октябрь - декабрь. - URL http://e-iournal.omgau.ru/index.php/2016-god/7/32-statya-2016-4/486-00231. - ISSN 2413-4066.

122. Шкондин В.Н. Двухступенчатый измельчитель кормового зерна / А.М. Се-менихин, Л.А. Гуриненко, В.Н. Шкондин // Техника и оборудование для села. 2017. - №1 (235) - С. 24-28.

123. Шкондин В.Н. Дисковый измельчитель кормового зерна / В.Н. Шкондин, А.М. Семенихин, Л.А. Гуриненко, В.В. Иванов // Техника и оборудование для села. - 2014. - №10(208) - С. 9-11.

124. Шкондин В.Н. Обоснование способа измельчения кормового зерна и устройство для его реализации // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: сб. ст. по материалам XI Всерос. конф. молодых ученых (29-30 ноября 2017 г.) / отв. за вып. А.Г. Кощаев. - Краснодар : КубГАУ, 2017. - С. 498499.

125. Шкондин В.Н. Параметры вальцевой ступени двухступенчатого измельчителя зерна / В.Н. Шкондин, А.М. Семенихин, Л.А. Гуриненко // Журнал «Вестник аграрной науки Дона» №3(35) 2016. - С. 5-14.

126. Шкондин В.Н. Энергоресурсосбережение при измельчении компонентов комбикормов / А.М. Семенихин, Л.А. Гуриненко, В.Н. Шкондин, А.П. Баи-мов // Сельский механизатор. 2017. - №9 - С. 22-23, 36.

127. Шкондин В.Н. Особенности деформации зерна рабочими органами измельчителей / А.М. Семенихин, Л.А. Гуриненко, В.В. Иванов, В.Н. Шкондин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №03(097). - IDA [article ID]: 0971401003. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/03/pdf/03.pdf, 0,938 у.п.л.

128. Шкондин В.Н. Двухступенчатый измельчитель кормового зерна / Семенихин А.М., Гуриненко Л.А., Иванов В.В. // В сб.: Инновационные разработки для АПК.- Часть II.- Зерноград: СКНИИМЭСХ, 2014. - С. 43-49.

129. Шкондин В.Н. Обоснование факторной модели двухступенчатого измельчителя зерна. [Электронный ресурс] / В.Н. Шкондин // Современная техника и технологии. - 2016. - № 1. - Режим доступа: http: //technology.snauka.ru/2016/01/9164.

130. Rilley R.V. Theory and practice end grinding //Chemical and process engineering, 1965. Vol.46, N 4. - P. 189 - 195.

131. Cooper R.G., Wolf D. Velociti profiles and pumping capacities for turbine type impellers. - Canad. J. Chem., 46, №2, 1968. - P. 94-109.

132. Keller J. Теория и практика измельчения. М., 1962. Перевод ВНИИТИ №22356/1 из Ж. «British chemical engineering», 1959, т.4. s. 467-472, 474.

133. Rumpf H. Die mechanische Verjahrenstechnik auf dem Wissenschaft. Rec-toratsrede gehalten bei der Jahresfeiner am 3 Dezember 1966. Karisruhe, Muller, 1964. - 23 s.

134. Thorsten G. Новые технологии кормления КРС. Из Ж. «Profi», 2011., 02-03. -s. 102-105.

135. Berens D. Zerkleinerungmachinen // Chem. Ingr.-Techn., 1965. - Vol, 37, №7, P. 151-153.

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

№ п/п 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 12

13

14

15

20 21

№ в тексте 1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

1.10

1.11 1.12

1.13

1.14 2.1

16 2.2

17 2.3

18 2.4

19 2.5

2.6 2.7

22 2.8

23 2.9

24 2.10

25 2.11

26 2.12

27 3.1

Название рисунка Стр.

Схемы измельчителей кормового зерна и способы измельчения..............................................................................................................................17

Схема дробилки с замкнутым воздушным потоком..............................18

Структурные схемы технологического процесса измельчителей

кормов....................................................................................................19

Классификационная схема измельчителей кормового зерна. 21

Диаграммы сжатия зерен ячменя (по С.В. Мельникову)......................24

Иллюстрация к определению вновь образованной поверхности при измельчении тела кубической формы......................25

Вальцовая рабочая пара..................................................................................................29

Молотковая дробилка с подвижной декой................................................30

Дробилка с двумя рабочими органами 31 Схема двухступенчатого центробежного измельчителя фуражного зерна....................................................................................................................32

Ударно-центробежный измельчитель................................................................33

Строение зерновки пшеницы....................................................................................35

Зерновки семейства мятликовых............................................................................36

График изменения напряжения в функции времени 38 Баланс энергии процесса измельчения ударом по В.П. Горяч-

кину....................................................................................................................................43

Реализации диаграмм сжатия зерновок ячменя по С. В. Мельникову..............................................................................................................................44

Графики функций с = fl(t) при е = const и е = f (t) при

с = const 47

График формирования напряжений и деформаций при различных режимах нагружения УВМ..............................................................48

Обоснование особенности деформации зерновок по их реализациям................................................................................................................................49

Деформация зерновки гладкими вальцами при ю1=ю2......................................51

Схема рабочего пространства вальцевой пары..........................................52

Эпюры нагрузок вальцевой пары на зерновку............................................57

Рабочий процесс двухступенчатого измельчителя................................59

Области варьирования относительной массы и скоростей составляющих процесса измельчения..................................................................61

Варианты поведения частицы в пространстве при отскоке............62

Геометрические параметры и структура деки двухступенчатого

измельчителя..............................................................................63

Схема рабочего процесса по способу и устройству измельчения зерна................................................................................................................67

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

3.2 Двухступенчатый измельчитель зерна..............................................................68

3.3 Вальцовая секция измельчителя..............................................................................69

3.4 Дека молотковой ступени измельчителя..........................................................70

3.5 Ременные передачи измельчителя........................................................................71

3.6 Общий вид лабораторной установки..................................................................72

3.7 Настольный измерительный комплекс для многократных измерений........................................................................................................................................73

3.8 Настольный измерительный комплекс для определения упруго-вязких характеристик зерновок..............................................................75

3.9 Ориентация зерновки в межвальцевом зазоре................................................77

3.10 Стенд имитации ударов зерновых............................................................................79

3 11 Диаграмма рангов факторов по модулю помола........................................83

3.12 Диаграмма рангов факторов по энергоемкости..................... 83

4.1 График экспериментальной зависимости коэффициента восстановления от относительной деформации..........................................91

4.2 График экспериментальной зависимости отношения деформаций 5в / 5у..................................................................................................................92

4.3 График экспериментальной зависимости разрушающей скорости зерновок от относительной деформации прокатывания..............................................................................................................................92

4.4 График экспериментальной зависимости коэффициента прокатывания от модуля помола..............................................................................93

4.5 Поверхности отклика удельной энергоемкости при частоте вращения быстроходного вальца 1200 об/мин и 3-х пакетах молотков.................................................................... 99

4.6 Поверхности отклика удельной энергоемкости при межвальцовом зазоре 1,5 мм и 3-х пакетах молотков............................99

4.7 Поверхности отклика удельной энергоемкости при межвальцовом зазоре 1,5 мм и частоте вращения быстроходного вальца

1200 об/мин......................................................................100

4.8 Поверхности отклика модуля помола при частоте вращения

быстроходного вальца 1200об/мин и межвальцовом зазоре 1,5мм 100

4.9 Поверхности отклика модуля помола при частоте вращения быстроходного вальца 1200об/мин и дифференциале вальцов 1,6 101

4.10 Поверхности отклика модуля помола при дифференциале

вальцов 1,6 и 3-х пакетах молотков.................................... 101

4.11 Поверхности отклика удельной энергоемкости при частоте вращения 1200 об/мин и 3-х пакетах молотков...................... 102

4.12 Поверхности отклика удельной энергоемкости при межвальцовом зазоре 1,5 мм и 3-х пакетах молотков........................103

4.13 Поверхности отклика удельной энергоемкости при межвальцовом зазоре 1,5 мм и частоте вращения быстроходного вальца

1200 об/мин......................................................................103

4.14 Поверхности отклика модуля помола при частоте вращения

1200 об/мин и 3-х пакетах молотков.................................. 104

53 4.15 Поверхности отклика модуля помола при межвальцовом зазоре

1,5 мм и дифференциале вальцов 1,6................................. 104

54 4.16 Вариационные помольные характеристики......................... 105

55 4.17 Графики экспериментальной и теоретической зависимостей

удельной энергоемкости от межвальцового зазора............... 106

56 4.18 График экспериментальной и аналитической зависимости мо-

дуля помола от межвальцового зазора............................. 107

ПЕРЕЧЕНЬ ТАБЛИЦ

№ № в

, Название таблицы Стр.

п/п тексте

1 1.1 Сравнительные характеристики некоторых измельчителей

зерна........................................................................ 38

2 2.1 Кинетика деформации зерновок в рабочем пространстве

вальцевой пары (ю0=80с-1, Я=65 мм, ю1=ю2)........................ 54

3 3.1 Алгоритм определения параметров зерновок мятликовых

культур..................................................................... 76

4 3.2 Анкета оценки факторов, влияющих на энергоемкость из-

мельчения и модуль помола......................................... 80

5 3.3 Матрица рангов (алгоритм определения коэффициента кон-

кордации по модулю помола).................................... 81

6 3.4 Матрица рангов (алгоритм определения коэффициента кон-

кордации по удельной энергоемкости)......................... 82

7 3.5 Основные факторы и уровни их варьирования.................... 85

-5

8 3.6 План четырехфакторного эксперимента 4 ......................... 85

9 4.1 Результаты определения геометрических характеристик зер-

новок................................................................... 88

10 4.2 Физико-механические и технологические характеристики

зерна......................................................................... 89

11 4.3 Прочностные характеристики зерна................................. 90

12 4.4 Результаты многофакторного эксперимента по пшенице....... 94

13 4.5 Результаты многофакторного эксперимента по ячменю......... 95

14 4.6 Параметры молотковых дробилок................................... 109

15 5.1 Исходные данные для расчета экономической эффективности

использования двухступенчатого измельчителя кормового зерна......................................................................... 112

16 5.2 Сводные показатели экономической эффективности

использования двухступенчатого измельчителя кормового зерна...................................................................... 119

17 5.3 Результаты расчета чистого дисконтированного дохода при

Е = 18%, г = 6,5% 120

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Утверждаю

Председатель СПК «Колхоз им. С.Г. Шаумяна» Мясниковский район, Ростовская область, 346802

эфЬ

внедрения результатов исследований

Мы, нижеподписавшиеся, представитель колхоза им. С.Г. Шаумяна главный инженер Дзреян B.C. и представители Азово-Черноморского инженерного института - филиала федерального государственного бюджетного образовательнош учреждения высшего образования «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде д-р. техн. наук, профессор Семенихнн A.M. и инженер Шкондин ВН. составили настоящий акт о внедрении результатов исследований двухступенчатого способа измельчения (RU 2598909) при измельчении кормовых зерновых материалов (пшеница, ячмень, кукуруза).

Эффективность процесса измельчения всех зерновых материшюв повышена за счет разделения процесса на два этапа, учитывающие особенности биологического строения. Предложенный способ позволяет произвести модернизацию имеющейся в хозяйстве молотковой дробилки путем установки дополнительной вальцевой секции. В результате чего

экономия составит 75 руб/т, без учета повышения усвояемости питательных веществ.

удельная энергоемкость измельчения составит 2,8-3,5

кВт ■ ч

, фактическая

т

Представители А ЧИП ДГАУ

Представитель СПК «Колхоз

«УТВЕРЖДАЮ» Директор Азово-Черноморского

АКТ

передачи результатов исследований процесса работы и технологических параметров двухступенчатого измельчителя кормового зерна для внедрения в производство

Мы, нижеподписавшиеся, директор Центра инжиниринга и грансфера Азово-Черноморского инженерного института - филиала федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Донской государственный аграрный университет» в г. Зерноградс (Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГЛУ) Хижняк Владимир Иванович и автор диссертационной работы «Разработка способа измельчения кормового зерна и обоснование параметров двухступенчатого измельчителя» Шкондин Владимир Николаевич составили настоящий акт о том, что результаты аналитических и экспериментальных исследований режимов и параметров двухступенчатого измельчителя зерна, представленные в диссертационной работе В.Н. Шкондина, приняты Центром инжиниринга и трансфера ФГБОУ ВПО «Донской ГАУ» в г. Зернограде для разработки двухступенчатого измельчителя кормового зерна.

Директор Ценгра инжиниринга и трансфера

Соискатель

В.Н. Шкондин

В.И. Хижняк

«УТВЕРЖДАЮ» Зам. директора по учебно работе АЧИИ ФГБОУ ВО Донской ГЛУ, доктор эконом и чес К1 ессор

Н.А. Глечикова

Лк"1

внедрения результатов научно-исследовательской работы инженера

Настоящий акт составлен в том, что результаты научных исследований, выполненных инженером кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса» АЧИИ ФГБОУ ВО Донской ГАУ Шкондиным В.Н., внедрены в учебный процесс института.

Результаты исследований по теме диссертационной работы «Разработка способа и обоснование параметров рабочих органов двухступенчатого измельчителя кормового зерна» используются в учебном процессе на кафедре «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса» при изучении дисциплин: Б1.В.ОД.5.3 «Машины и оборудование в

животноводстве» (направление подготовки 35.03.06 «Агроинженерия»), Б.1.В.ДВ.2.1 - «Теория принятия оптимальных решений» (направление подготовки 35.04.06 «Агроинженерия»), при выполнении курсовых и выпускных работ бакалавров.

Зав. кафедрой

Шконднна Владимира Николаевича в учебном процессе

«Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса»

Соискатель

Толстоухова Т.Н.

Шконднн В.Н.

Глава К(Ф)Х «Шкондина Т.Н.» Миллеровский район. Ростовская область, 346111 Садовая ул., 16, сл. Греково ОГРННГ1 314617330900038 ИНН 614902336111

«-¿С» «_март » 2017 г.

передачи результатов исследований процесса работы и технологических параметров двухступенчатого измельчителя зерна

Комиссия в составе представителя Азово-Чсрноморскот инженерного института • филиала федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ) в лице инженера Шкондина В Н. и представителя крестьянского (фермерского) хозяйства Шкондиной Т.Н. (К(Ф)Х Шкондина Т.Н.) в лице главы К(Ф)Х, составили настоящий акт о том. что К(Ф)Х Шкондина Т.Н. переданы результаты исследований процесса работы и технологических параметров двухступенчатого измельчителя зерна, полученные в процессе проведения научно-исследовательских работ, соответствующих плану НИР института.

По результатам исследований даны основные показатели работы измельчителя:

- производительность юоо кг/ч

- частота вращения ротора ба- 1350 (1860) об/мин рабана

- энергоёмкость измельчения кВт ч

Результаты исследований будут использованы в производственной деятельности ИП К(Ф)Х Шкондина Т.Н.

АКТ

2,8-3,5

т

- содержание фракции заданно го модуля помола

72-76%

Соискатель

Глава К(Ф)Х

Шкондина Т.Н.

Шкондин В Н.

Приложение Б1

Обработка результатов четырехфакторного эксперимента: пшеница-модуль помола

Матрица плана эксперимента

Хр : =

Г1 -1 1 0 0 ^

1 -1 -1 0 0

1 1 1 0 0

1 1 -1 0 0

1 0 0 1 1

1 0 0 -1 1

1 0 0 1 -1

1 0 0 -1 -1

1 0 0 0 0

1 1 0 0 1

1 1 0 0 -1

1 -1 0 0 1

1 -1 0 0 -1

1 0 1 1 0

1 0 1 -1 0

1 0 -1 1 0

1 0 -1 -1 0

1 0 0 0 0

1 1 0 1 0

1 1 0 -1 0

1 -1 0 1 0

1 -1 0 -1 0

1 0 1 0 1

1 0 1 0 -1

1 0 -1 0 1

1 0 -1 0 -1

V1 0 0 0 0 J

1 := 0.. 26

Матрица резу

Дополнение плана матрицы векторами взаимодействий и квадратов факторов

Хй. „:= Хр • Хр

1,0 1,1 1,2

Хй. . := Хр • Хр _

1,1 1,1 1,3

Хй. . := Хр Хр . 1, 2 м, 1 *1, 4

Хй. := Хр • Хр

1, 3 1, 2 1, 3

Хй. . := Хр .• Хр . 1, 4 *1, 2 1,4

Хй1, 5 := ХР1, 3-ХР1, 4