Совершенствование рабочего процесса технических средств плющения и консервирования фуражного зерна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Заболотских, Илья Юрьевич

• Заболотских, Илья Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Заболотских, Илья Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ 4 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ПЛЮЩЕНОГО ЗЕРНА И ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Зоотехнические требования к плющению, консервированию фуражного зерна и обзор применяемых консервантов.

1.2. Обзор исследований физико-механических свойств зерна.

1.3. Анализ технологий приготовления концентрированных кормов.

1.4. Технические средства для плющения и консервирования фуражного зерна.

1.5. Задачи научного исследования.

2. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВНЕСЕНИЯ КОНСЕРВАНТА В ПЛЮЩЕНОЕ ЗЕРНО.

2.1. Теоретические исследования движения частиц потока плющеного зёрна в смесительной камере плющилки.!.

2.2. Численный эксперимент по определению вероятности попадания капель консерванта на частицы плющеного зерна при взаимодействии их моделируемых потоков

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Лабораторная установка и методика определения прочностных свойств зерна разных культур и сортов.

3.3. Приборы, аппаратура и устройства для экспериментальных исследований.

3.4. Методика исследований.

3.4.1. Методика исследований показателей процесса плющения, определения влажности и гранулометрического состава готового продукта.

3.4.2. Методика определения качества работы оборудования для внесения химических консервантов в плющеное зерно.

3.4.3. Выбор критериев оптимизации, основных факторов процесса плющения и консервации фуражного зерна и методика проведения многофакторных экспериментов.

3.5. Методика исследований консервирования зерна озимой ржи

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ПЛЮЩЕНИЯ И КОНСЕРВИРОВАНИЯ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА.

4.1. Результаты исследований физико-механических свойств зерна различных культур и сортов.

4.2. Исследования влияния типа и частоты вращения питающего устройства на показатели рабочего процесса усовершенствованной плющилки зерна.

4.3. Экспериментальные исследования процесса внесения консерванта в поток плющеного зерна.

4.4. Исследования плющения и консервирования зерна озимой ржи.

5. ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЛЮЩИЛКИ ЗЕРНА.

5.1. Приемочные испытания плющилки зерна.

5.2. Расчет энергетической эффективности плющилки зерна.

5.3. Экономическая оценка плющилки зерна.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование рабочего процесса технических средств плющения и консервирования фуражного зерна»

Основой укрепления и развития отрасли животноводства является создание прочной кормовой базы. В настоящее время доля кормов в себестоимости продукции животноводства составляет 60.75% и основные убытки в сельском хозяйстве обуславливаются высокими затратами кормов в расчете на производство единицы продукции.

Снизить потери корма возможно за счет улучшения их качества, что позволит улучшить их переваримость и усвояемость и обеспечить животных полноценными кормами, сбалансированными по питательным веществам.

Один из способов сохранения питательности и увеличения переваримости зерна - использование технологии плющения и консервирования зерна, хранение его в герметичных башнях и траншеях после обработки химическими консервантами.

При использовании технологии плющения влажного зерна уборка осуществляется тогда, когда зерно достигло наибольшей питательности, которая по мере высыхания даже на корню в дальнейшем уменьшается за счет испарения вместе с влагой некоторой части самых легкорастворимых питательных веществ. Высокая питательность достигается за счет того, что в это время в составе содержащихся в зерне углеводов до 15 % от сухого вещества составляют сахара и до 60 % - крахмал, а сырая клетчатка представлена преимущественно хорошо перевариваемыми формами; в составе белков отмечается высокий удельный вес водо- и солерастворимых фракций.

Также применение технологии плющения зерна ранних стадий спелости позволяет на 2.3 недели раньше обычного начинать уборку урожая; что дает возможность выращивать более поздние и урожайные сорта зерновых культур. При этом погодные условия не оказывают решающего значения при заготовке кормов, не требуется сушка зерна; отсутствует необходимость дробить зерно после сушки.

Технология плющения влажного зерна предусматривает внесение консервантов, позволяющих блокировать развитие плесневых грибков и вредных микроорганизмов, а также обеспечить минимальные потери в процессе хранения, что приведет к повышению качества получаемого корма.

Использование технологии плющения зерна обеспечивает снижение затрат на хранение на 20. .30% и повышение привесов животных на 5. .10%.

Таким образом, дальнейшее совершенствование рабочего процесса существующих конструкций плющилок зерна и разработка новых по-прежнему остается актуальной задачей.

Целью работы Совершенствование рабочего процесса технических средств плющения и консервирования фуражного зерна.

Научную новизну работы составляют:

- конструктивно-технологическая схема технического средства для плющения и консервирования фуражного зерна (патент РФ на изобретение № 2268775 МПК7 В 02 С 4/02, патент РФ на полезную модель № 48817 МПК7 В 02 С 4/00);

- алгоритм программы, позволяющий моделировать движение и взаимодействие потоков консерванта и плющеного зерна в выгрузной камере плющилки;

- математические модели, определяющие оптимальные конструктивно-технологические параметры и режимы работы технического средства для плющения и консервирования фуражного зерна;

- результаты испытаний опытного образца плющилки зерна и ее экономическая эффективность.

Практическая ценность работы заключается в возможности использования разработанного технического средства для плющения и консервирования фуражного зерна в кормопроизводстве, позволяющего плющить зерно различной влажности с одновременным внесением консерванта.

Исследования плющения и консервирования зерна озимой ржи позволяют за счет применения предложенного рациона кормления КРС снизить затраты на производство продукции животноводства

По результатам исследований разработана конструкторская и техническая документация и изготовлен опытный образец плющилки зерна.

Проведены приемочные испытания плющилки в производственных условиях Федеральным государственным учреждением "Кировская государственная зональная машиноиспытательная станция" в СПК "Красная Талица" Кировской области.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого (тема 02.04.02 с Россельхозакадемией, номер государственной регистрации 01970007280).

На защиту выносятся следующие основные положения:

- усовершенствованная конструктивно-технологическая схема технического средства для плющения и консервирования фуражного зерна;

- алгоритм программы, позволяющий моделировать движение и взаимодействие потоков консерванта и плющеного зерна в выгрузной камере плющилки;

- математические модели, определяющие оптимальные конструктивно-технологические параметры и режимы работы технического средства для плющения и консервирования фуражного зерна;

- результаты испытаний опытного образца плющилки зерна и его экономическая эффективность.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: ФГУ ВПО Вятская ГСХА (2004.2007 г.г.), ГНУ ВИЭСХ (Москва 2006 г.г.).

Основное содержание диссертационной работы изложено в 16 научных публикациях, в том числе патенте РФ на изобретение и патенте РФ на полезную модель.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 171 страницу, 37 рисунков, 31 таблицу, 7 приложений.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Заболотских, Илья Юрьевич

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Испытанный образец плющилки зерна двухступенчатой ПЗД-З.1 не полностью соответствует отдельным требованиям НД по показателям назначения, надежности и безопасности.

Перечень несоответствий и недостатков приведен в разделе 4 «Заключение по результатам испытаний».

Рекомендация ФГУ «Кировская МИС»:

Изготовить опытную партию плющилок зерна двухступенчатых ПЗД-З.1, устранив выявленные недостатки, и представить на квалификационные испытания.

Директор Главный и Заведующий ¡ШЙ^ "4 '

Заведующий ведущей лабораторией

Ведущий инженер Представитель ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого, г. Киров

С.Ф.Коновалов И.Д.Лукин В.Г.Лимонов Н.И.Русских

И.А.Патрин И.Ю. Заболотских