CC BY
36
product of crushing are provided by these grinders of a different type of grain. УДК 631.363:636.086.5
Keywords: crusher, squeezing, comparative analysis, quality of crushing, quality indicators.
ТЕХНОЛОГИЯ И СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ ВВЕДЕНИЯ ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА В КОРМ ЖИВОТНЫМ
С.А. Булавин, доктор технических наук, профессор Ю.В. Саенко, кандидат технических наук, доцент БелГСХА им. В.Я. Горина Е-mail: yuriy 311300@mail.ru
Рассмотрена технологическая линия для проращивания и подготовки к скармливанию пророщенного зерна, представлены результаты проведенных опытов по определению физико-механических свойств пророщенного зерна.
Ключевые слова: пророщенное зерно, технологическая линия, выдача корма.
Современное свиноводство немыслимо без использования высокопродуктивных животных и обеспечения их полноценными кормами. Как показывает практика, одним из доступных и недорогих способов повышения витаминной полноценности рационов животных может быть проращивание зерна ячменя. Нами разработана технология и комплекс оборудования для проращивания, приготовления и раздачи зерна животным. Про-рощенное высушенное измельченное зерно бежевого цвета с вкраплением зеленого, имеет приятный запах, напоминающий запах сенажа. Размер измельченных частиц для свиней 0,8-1 мм, для кур - 1,5-2 мм [1].
Для приготовления и скармливания про-рощенного зерна ячменя необходимо знать его физико-механические свойства. Установлено, что плотность пророщенного ячменя составляет 710 кг/м ; угол естественного откоса 50-52 град, угол обрушения 84-86 град, коэффициент трения по стали 0,349 [2], неравномерность выдачи пророщенного зерна 1-2%. Нами разработана технологическая линия для проращивания и подготовки к скармливанию зерна (рис. 1) [3], которая включает бункер 1, загрузочный шнек 2,
конвейер для проращивания зерна 3 [4], транспортер 4, конвейерную сушилку 5 [5].
В качестве агента сушки конвейерной сушилкой 5 используются отработанные газы котельной 6. При этом котельная 6 должна работать на природном газе. Трубопровод агента сушки 7 с вентилятором 8 соединен с вытяжной трубой котельной 6 и конвейерной сушилкой 5. Вентилятор 10 служит для охлаждения высушенного продукта.
Выгрузное окно конвейерной сушилки 5 соединено с приемным бункером дробилки 11 [6]. Шлюзовой затвор 12 нижней частью соединен с дозатором 13 и при помощи трубопровода 14 с бункером 15. Дозатор 13 [7] при помощи патрубка соединен со спиральным транспортером 17 бункера 18 (БСК). В нижней части бункера 15 выполнена труба 16, которая соединена с дозатором 13. Спиральный транспортер 17 бункера 18 соединен с бункером-накопителем 19. В нижней части бункера-накопителя 19 выполнен тро-сово-шайбовый конвейер 20 [8]. В тросово-шайбовом конвейере 20 установлен бункер-дозатор 22. Бункер-дозатор 22 выполнен в нижней части тросово-шайбово-го конвейера 20, над кормушкой 23 (рис. 2).
Кольцевой трубопровод 24 [3] представляет собой трубу прямоугольного сечения замкнутую кольцом. Для равномерного рассекания водой потока сухого концентрированного корма на внутренней части кольцевого трубопровода 24 предусмотрены отверстия. К сквозному кольцевому трубопроводу 24 подведен трубопровод 25 для подачи воды. Воронка 26 установлена сверху кольце-
вого трубопровода и предназначена для направления потока сухого комбикорма внутрь кольцевого трубопровода 24, в центре которого установлен рассекатель 27.
Рис. 1. Технологическая линия для подготовки к скармливанию пророщенного зерна: 1 - бункер загрузочный, 2 - шнек, 3 - конвейер для проращивания зерна, 4 - транспортер выгрузной, 5 - конвейерная сушилка, 6 - труба котельной установки, 7 - трубопровод агента сушки, 8 - вентилятор агента сушки, 9 - транспортер нижний, 10 - вентилятор холодного воздуха, 11 - дробилка, 12 - шлюзовой затвор, 13 - дозатор, 14, 16 - трубопровод, 15, 19 - бункер-накопитель, 17 - спиральный транспортер, 18 - бункер сухого комбикорма, 20 - тросово-шайбовый конвейер, 21 -бокс для содержания животных, 22 - бункер-дозатор
Технологическая линия для подготовки к скармливанию зерна (рис. 1) работает во время отопительного сезона. В бункер 1, залитый 0,1% раствором перманганата калия, засыпают зерно. Зерно в бункере 1 с раствором выдерживают 4-5 ч. Затем зерно из бункера 1 загрузочным шнеком 2 подают в конвейер для проращивания зерна 3. После прорастания зерна через 4-5 дней пророщенное зерно с выгрузного транспортера 4 подают в конвейерную сушилку 5. Отработанные газы котельной из трубы 6 при помощи вентилятора
8 поступают по трубе 7 в конвейерную сушилку 5. При помощи вентилятора 10 подают атмосферный воздух на нижний транспортер 9 конвейерной сушилки 5. Пророщенное зерно не нагревается свыше 48-500С за счет интенсивного испарения межклеточной влаги. Пророщенное высушенное зерно из конвейерной сушилки 5 подают в дробилку 11. После процесса дробления пророщенное, высушенное, измельченное зерно из циклона через шлюзовой затвор 12 поступает в дозатор 13 или в бункер 15. Приготовленное зерно подают в дозатор 13, далее в спиральный транспортер 17, где смешивают с основным потоком комбикорма.
Процесс дозирования пророщенного высушенного измельченного зерна в спиральный транспортер 17 осуществляют дозатором 13. Из бункера 18 сухой комбикорм при помощи спирального транспортера 17 подают в бункер-накопитель 19. В спиральном транспортере 17 происходит смешивание сухого комбикорма с пророщенным высушенным измельченным зерном. Сухую смесь из сухого комбикорма и пророщенного высушенного измельченного зерна перемещают в бункер-накопитель 19. Затем сухую смесь подают в тросово-шайбовый конвейер 20 (рис. 2). Через окна в тросово-шайбовом конвейере 20 (рис. 2) смесь подают в бункер-дозатор 22, откуда смесь подают через наклонный трубопровод 28 в кольцевой трубопровод 24. Под действием сил гравитации сухая смесь проходит сквозь отверстие внутри кольцевого трубопровода 24. Внутри кольцевого трубопровода производят смешивание водой, которая поступает из отверстий.
Нами установлено, что основными факторами, влияющими на процесс проращивания зерна на конвейере, являются: И СЛ - высота слоя зерна, 15-20 мм; ТЗ - время замачивания зерна в воде, 6-7 ч; ТВ - период времени меж-ду двумя смежными орошениями, 45 ч; 1ВОЗ - температура воздуха, 21-220С, 1В -температура воды, 20-22 0С; Еш;п - освещенность, 250-300 лк; скорость движения ленты конвейера, 0,01-0,015 м/с. Чередование орошений проводить 10-12 раз в течение 120 ч [2]. Расчетная производительность конвей-
Лоигпа! оГ УШТ^Н №4(16)-2014
233
ерной сушилки 0,04-0,043 т/ч. Во время сушки снижают влажность пророщенного зерна с 65% до 14%, используя для сушки отработанные газы котельной установки.
А 20
Рис. 2. Бункер-дозатор: 20 - тросово-шайбовый конвейер; 22 - бункер-дозатор; 23 - кормушка; 24 - трубопровод кольцевой; 25 - трубопровод; 26 - воронка;
27 - рассекатель; 28 - наклонный трубопровод
Котельная установка работает около шести месяцев (с октября по апрель). Поэтому необходимо высушивать пророщенное зерно впрок (в два раза больше суточной потребности). При этом влажность не должна превышать 12-14%. Температура агента сушки 170-200оС. Чтобы сохранить витамины в про-рощенном зерне, его необходимо нагревать до температуры не более 48-500С за счет интенсивного испарения межклеточной влаги.
В технологической линии используют молотковую дробилку. На процесс дробления пророщенного высушенного зерна оказывают влияние факторы: n - частота вращения дробильного барабана, 2850-2900 мин-1; Ьсл -толщина циркулирующего слоя в дробильной камере, 0,02-0,022 м; плотность материала, 585-590 кг/м3; t - продолжительность пребывания материала в камере, т.е. время его обработки, 10-12 сек. Оптимальные значения конструктивных и режимных параметров аппарата вторичного измельчения: r - минимальный радиус ножа, 0,028-0,032 м; R -максимальный радиус ножа, 0,094-0,096 м; n - частота вращения режущего аппарата, 605610 мин-1. В табл. 1, 2 приведены значения
конструктивно-режимных параметров, при которых достигается максимальная степень равномерности распределения воды в смеси и выдачи влажной мешанки.
Таблица 1. Значения конструктивно-режимных параметров, при которых достигается
Конструктивно-режимные параметры Значения
d отв диаметр отверстий кольцевого трубопровода, мм 1,6-2
Нводы напор воды, м 3-3,2
8отв верт шаг расстановки отверстий в вертикальной плоскости, мм 22-28
8отв гор шаг расстановки отверстий в горизонтальной плоскости, мм 46-60
Таблица 2. Значения конструктивно-режимных параметров, при которых достигается максималь-
Конструктивно-режимные параметры Значения
Ирас высота рассекателя, мм 85-87
d рас диаметр рассекателя, мм 100-104
прядов количество вертикальных рядов отверстий, шт; 5-6
W исходная влажность смеси, % 12-14
Предложенные технология и средства механизации проращивания, приготовления и скармливания пророщенного зерна свиньям позволяют повысить: сохранность поголовья на 6,7%, среднесуточные привесы - на 8,3% и эффективность производства свинины при промышленных способах выращивания.
Литература:
1. Шейко И.П., Смирнов В.С. Свиноводство. М., 2005.
2. Физико-механические свойства пророщенного зерна / Булавин С.А. и др. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. № 4. С. 32-33.
3. Пат. RU 2493697. Технологическая линия для подготовки к скармливанию пророщенного зерна / Булавин С.А. и др. Заяв. 23.01.12; Опубл. 27.09.13.
4. Пат. RU 2444881. Конвейер для проращивания зерна Булавин С.А. и др. Заяв. 07.10.10; Опубл. 20.03.11.
5. Заяв. RU 2479809. Технологическая линия для проращивания зерна, его обработки и подготовки к скармливанию / Булавин С.А. и др. Опубл. 20.04.13.
6. Заяв. RU 2493918. Дробилка пророщенного высушенного зерна / Булавин С.А. и др. Опубл. 27.09.13.
7. Заяв. 2494351. Дозатор пророщенного высушенного измельченного зерна. Опубл. 27.09.13, Бюл. №27.
8. Заяв. 2434381. Технологическая линия для приготовления и раздачи влажных кормов. Опубл. 27.11.11.
We consider a production line for germination and preparation for feeding sprouted grains,
presented the results of experiments to determine the physical and mechanical properties of УДК 631.363.7
sprouted grains.
Keywords: grain, technology line, issue of food.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СПИРАЛЬНОГО СМЕСИТЕЛЯ-КОНВЕЙЕРА
В.В. Коновалов, доктор технических наук, профессор Пензенский государственный технологический университет
A.С. Фомин, аспирант
B.П. Терюшков, канд. техн. наук, доцент
А.В. Чупшев, канд. техн. наук, ст. преподаватель Пензенская государственная сельскохозяйственная академия E-mail: konovalov-penza@rambler.ru
Представлены результаты исследований спирально-винтового смесителя-конвейера по выявлению влияния его конструктивно-кинематических параметров на качество смеси, мощность его привода и энергоемкость смесеобразования. Обоснованы значения параметров: диаметр прутка, шаг спирали и частота вращения винта смесителя. Ключевые слова: смеситель, конвейер, спираль, качество смеси, неравномерность смеси, энергоемкость смесеобразования.
Обеспечение сельскохозяйственных животных необходимым количеством качественных кормов требует приготовления комбикормов полнорационных или комбикормов-концентратов. В процессе комбикормового производства компоненты приготавливаемой смеси как транспортируют, так и перемешивают.
Как правило, существующие смесители предназначены только для перемешивания компонентов смеси [1-8]. Для совмещения указанных операций разработан смеситель-конвейер концентрированных кормов [9], рабочий орган которого представляет собой прутковую спираль, размещенную внутри кожуха диаметром 100 мм и опирающуюся прутковыми упорами на продольный опорный вал.
Для обоснования оптимальных значений конструктивно-кинематических параметров
произведены соответствующие исследования.
Учитывая, что производительность Q=0,41 кг/с [10] обеспечивает работу смесителя-конвейера при всех значениях исследуемых показателей (шаг винта спирали - 50180 мм, диаметр прутка спирали - 5,0-8,0 мм, частота вращения винта спирали - 150420 мин-1), данную производительность фиксируем на постоянном уровне при проведении исследований спирально-винтового смесителя-конвейера в режиме работы - смешивания. Процесс приготовления смеси исследовался на приготовлении смеси из пшеничной и ячменной дерти при соотношении 1:1 и при добавлении в качестве контрольного компонента зерна ячменя в количестве 1% от образуемой смеси. Масса пробы 100 г при их количестве - 20 шт. Обработка результатов эксперимента осуществлялась программами Statistica и Excel, построение двумерных сечений поверхностей откликов - Mathcad.
После обработки полученных данных экспериментов получено уравнение регрессии мощности второго порядка, Вт: W = 200,5603+20,52094d-1,0454S-0,64118n-0,01763dS+0,013245dn+0,000538s n-1,28486d2 +0,004326S2+0,001058n2 (1)
Коэффициент корреляции - R=0,96658. Б-тест=0,86371. Учитывая низкие значения F-теста, уравнение второго порядка неадекватно описывает опытные данные, тем са-
Journal of VNIIMZH №4(16)-2014
235
