CC BY
10
УДК 631.353
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПИТАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ПЛЮЩИЛКИ ЗЕРНА
П.А. Савиных, доктор технических наук В.А. Казаков, кандидат технических наук А.М. Мошонкин, младший научный сотрудник
ФГБНУ "Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого" Е-mail: priemnaya@fanc- sv.ru
Аннотация. Разработаны конструктивно-технологическая и структурная схемы плющилки фуражного зерна с питающим устройством, состоящим из питающего вальца с прямыми лопастями, смонтированного в корпусе под питательным бункером над регулируемым окном, и подводящего канала для направления зерна, сходящего с лопастей питающего вальца в зону плющения рабочими вальцами плющилки. Выполнена конструкторская документация на питающее устройство, согласно которой изготовлен его экспериментальный образец. Теоретически установлено, что при скорости Vo (скорости ввода зерновки в рабочую зону плющения Vo=Vmax=wR) наблюдается наибольшая пропускная способность плющилки зерна. Экспериментально изучено, что изменение частоты вращения вальца питающего устройства n, числа лопаток вальца z, диаметра вальца питающего устройства D, высоты установки питающего вальца относительно рабочей зоны плющения h, угла наклона лопаток вальца а существенно меняет основные технико-экономические показатели технологического процесса получения плющеного зернового корма -производительность (пропускную способность) машины Q (т/ч) и удельное потребление энергии Э (кВтч/т). Использование питающего устройства с оптимальными величинами его конструктивно-технологических параметров на плющилке зерна приводит к повышению производительности плющения в 2,08 раза, снижает энергоемкость процесса в 1,6 раза. Исследования позволяют на стадии проектирования разработать плющилку зерна с питающим устройством, обладающую минимальной энергоемкостью рабочего процесса, максимально возможной пропускной способностью и высоким качеством производимого продукта.
Ключевые слова: плющение, пропускная способность, корм, затраты, зерно, питающее устройство, валец, технология, измельчение.
Введение. Исследования по изучению влияния на продуктивность крупного рогатого скота степени измельчения зерна показали, что цельное зерно усваивается животными хуже по сравнению с плющеным [1,2, 3]. Это связано с тем, что внешняя оболочка зерна состоит из клетчатки, которая препятствует доступу ферментов пищеварительного сока к питательным веществам зерна. Измельченное зерно также имеет свои недостатки, поскольку имеет свойство оседать в рубце и быстро проходить преджелудки жвачных животных. Это приводит к снижению эффективности питательных веществ зерна. При этом pH рубца уменьшается в кислую сторону, что приводит к ухудшению усвояемости клетчатки и других питательных веществ. Использование измельченного зерна для кормления у жвачных животных в
некоторых случаях приводит к нарушению процессов полного усвоения питательных веществ, в частности, перевода биологически неполноценного белка в биологически полноценный, преобразования углеводов в летучие жирные кислоты и т.д.
Зерновой корм, получаемый при прохождении зерна через зазор, образованный вращающимися навстречу друг другу вальцами, наиболее соответствует биохимическим процессам, которые происходят в рубце жвачного животного [4]. Данный механический процесс нарушает внешнюю оболочку (клетчатку) зерна, которая препятствует доступу ферментов к питательным веществам. Таким образом, площадь соприкосновения питательных веществ зерна с ферментной системой желудочно-кишечного тракта животного увеличивается в несколько раз. Плющеное
зерно имеет оптимальные размеры для равномерного распределения по всему рубцу коровы, что ведет к лучшему использованию микроорганизмами рубца углеводов и белков. Малоценный белок в этом случае легко переходит в биологически полноценный белок микроорганизмов (по составу он наиболее соответствует аминокислотному составу молока).
Материалы и методы. На основании проведенного анализа уровня техники по рассматриваемому вопросу [5-7] и с учетом опыта эксплуатации плющилки зерна ПЗ-1 разработаны структурная схема плющилки зерна ПЗ-1М с питающим устройством согласно [8] (рис. 1, а) и конструктивно-технологическая схема питающего устройства (рис. 1, б) для подачи зерна в рабочую зону (межвальцовый зазор) плющилки [8, 9].
а
б
Рис. 1. Структурная (а) схема плющилки зерна ПЗ-1М (б) и конструктивно-технологическая схема ее питающего устройства (б): 2 - питающий бункер,
3 - окно, 4 - заслонка, 5 - канал подачи зерна, 7, 8 - вальцы для плющения (основные), 9 - электродвигатель, 10 - клиноременные передачи, 11 - зерно для плющения, 12 - межвальцовый зазор
Операции технологического процесса получения зернового корма новой плющилкой согласно [8] условно разделяются на две группы: механические перемещения (транспортирование) и преобразования. Первая группа включает в себя подачу фуражного зерна на плющение (участок траектории движения зерновки ОВ), вывод полученного корма из рабочей зоны плющилки наружу (участок СБ); преобразования включают в себя плющение фуражного зерна (участок ВС). Перемещения и преобразования организуют непрерывный технологический процесс получения плющеного корма, их оптимальное сочетание определяет эффективность протекания технологического процесса любой машины.
В рабочей зоне плющения зерна происходят следующие процессы. Зерновка, отрываясь от лопатки питающего вальца, имеет некоторую начальную скорость У1, движется вниз под действием силы тяжести, преодолевая сопротивление воздуха. Таким образом, пролетев некоторое расстояние Ь , частица зерна (зерновка) попадает в рабочую зону плющения (т. В) (рис. 2), образованную вальцами 7 и 8, имея скорость У0 .
Рис. 2. Движение зерновки в рабочей зоне плющения
Вальцы 7 и 8 вращаются навстречу друг другу с угловой скоростью а, рад/с, линейная скорость на их рабочих (цилиндрических) поверхностях будет составлять аЯ, м/с. При этом скорость зерновки У0 (в точке В) не должна превышать линейную скорость V = аЯ рабочих поверхностей вальцов для плющения 7 и 8 (принимаем ограничение: аЯ > V)), т.к. в противном случае произойдет заваливание зоны плющения поступающим зерном, что приведет к резкому ухудшению условия захвата зерна вальцами, в конечном итоге - к значительному снижению пропускной способности плющения и, следовательно, всей плющилки [10].
Результаты исследований. Теоретические исследования. Уравнение движения зерновки в рабочей зоне плющилки в общем
виде будет иметь вид (рис 2):
_, _^ _^ __
¥=тх + 1'т1! + 1>. (1)
Проецируем (1) на ось 01, направленную вертикально вниз, и с учетом того, что диаметр вальца для плющения Пв = 2Я намного больше толщины зерновки ё, поэтому величина угла а ~ 0, имеем следующее: тЖ = mg + Гтр, (2)
Решая уравнение движения зерновки, пришли к определению мгновенной скорости зерновки в любой момент времени I после захвата ее вальцами:
V = &+V. (3)
т
Интегрируя (3), получаем путь I, пройденный зерновкой, начинающийся в точке В захвата ее вальцами:
^ _ тр
т
(^
г2 +— + V/+4 = '
2 0 0
тр
т
Л
Л (4)
пускная способность плющилкой зерна. Количество подаваемого на плющение питающим вальцом зерна (его подача) должно быть не меньше производительности самого плющения соответствующими вальцами.
Задачей следующих теоретических исследований является проверка эффективности работы питающего вальца с заданными конструктивно-технологическими параметрами - обеспечение ввода зерна в подводящий канал и через него в рабочую зону плющения с технологически необходимой скоростью.
Все зерно будет выведено из межлопастного канала питающего вальца, находящегося в зоне, образованной углом фвых, и попадет в подводящий канал и через него на плющение, если частица зерна (зерновка) М0 (рис. 3), находящаяся на лопасти вальца ближе всех к центру его вращения - на внутреннем диаметре вальца, т. е. на расстоянии г = г 0= гн - I , и опр еделя е мая углом ф0, при вращении вальца, двигаясь вдоль лопатки, достигает следующего положения: при ф = фвых , г > гн, т. е выходит на периферию и далее в подводящий канал.
В результате анализа (4) [10] выявлено следующее: при скорости ^ (скорости ввода зерновки в рабочую зону плющения V0=Vmax =юЯ, где аЯ - линейная скорость на рабочих поверхностях вальцов для плющения радиусом Я, вращающихся навстречу друг другу со скоростью ю) требуется наименьшее время для прохождения зерновкой рабочей зоны плющения, следовательно, при данной скорости ввода наблюдается наибольшая про-
Рис. 3. Схема движения зерновки по лопасти питающего вальца и действующие на нее силы
Чтобы выполнить вышеуказанное условие, необходимо найти нужные конструктивные и режимные параметры питающего вальца и применить их при его разработке, а для этого проанализировать в общем виде
движение зерновки по лопасти питающего вальца, которое определяется дифференциальным уравнением 2-го порядка с учетом всех действующих сил.
Уравнение движения зерновки с учетом действующих на нее сил имеет вид:
т¥г=щ + Фе+Фс+М + 1^ (5)
где mg - сила тяжести, действующая на зерновку, g - ускорение свободного падения, м/с2; Фе - центробежная сила, Н; Ф фс - сила Кориолиса, Н; ^ - сила трения частицы
о лопасть вальца, Н.
Решая (5) как неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка, получаем значение величины х в любой момент времени (перемещение зерновки по лопасти питающего вала).
Общее решение неоднородного дифференциального уравнения имеет вид:
X = c ■ eAt + c2 ■ e^2 + A cos®/ + B sin®
(б)
x = \cx ■ ел + Á2c2 • eA- - Aw sin cof + Bw cos cot где А, В, с1 и с2 находятся из выражений: В = „ д{ „-; , (7)
А =
с2 =
-2ш2-2fu>2+gf '
af2
-2co2-2fco2+gf X-^r-X-^A+BU)
a2
À-ir-À-iA+Bco
- А .
(8) (9) (10)
Рв
б
= 0,523 рад,
I = 0,4.
Выявлено, что все подлежащее плющению зерно, поступающее в межлопастные каналы из бункера, при вращении питающе-
го вальца выходит в подводящий канал и через него в рабочую зону плющения плющилки при прохождении лопастными каналами
сектора, образованного углом рых « —, сле-
6
довательно, питающий вал эффективен.
Экспериментальные исследования. Исследовали влияние конструктивных факторов питающего вальца на эффективность плющилки: частоты вращения вальца питающего устройства п, числа лопаток вальца 2, диаметра вальца питающего устройства Д высоты установки питающего вальца относительно рабочей зоны плющения к, угла наклона лопаток вальца а на производительность плющения т/ч (у1) и удельные энергозатраты Э, кВт-ч/т (у2).
С учетом теории планирования многофакторного эксперимента [11, 12, 13, 14] для изучения совместного влияния конструктивных и технологических факторов питающего устройства на показатели работы плющилки был а р еализована полуреплика полного факторного эксперимента типа 25-1.
Уровни варьирования факторов приведены в табли ц е 1.
Т аблиц а 1. Ф акторы и уров ни их в арьир ов ания
С± = Г —
Л-1— А2
Математическое выражение (6) позволяет через создание компьютерной программы в приложении «Microsoft Excel» численно определять местоположение и скорость движения зерна по лопасти вальца в любой момент времени t при определенных ранее конструктивно-технологических параметрах; с помощью данного выражения проведена проверка функционирования питающего вальца со следующими показателями: Го = 0,008 м, Гн = 0,100 м,
TT
Уровн и варьирования фактор ов Факторы
Частотавр аще-ния вала питаю - щего устройства n, мин -l Число лопаток вальца z, шт. Диаметр в альца питающего устройств а D, м Высота установ - ки питающего устройства h, мм Угол наклона лопаток а, град.
Xl X2 X3 X4 X5
Верхний уровень (+) 900 32 0,2 370 15
Нижний уровень (-) 600 16 0,12 320 0
Анализ результатов многофакторного эксперимента и математических моделей (11), (12) показывает следующее.
Расчет коэффициентов регрессии позволил получить следующие математические модели рабочего процесса плющилки зерна с питающим устройством:
У1 = 1,055 + 0,070-Х1 + 0,086^ хз + 0,013-Х4 + 0,011 X1X2 + 0,030 х1хз - 0,017х2хз -0,013 X2X4 -0,039 X4X5, (11)
У2 = 4,353 - 0,129 X1 + 0,050 x2 - 0,292 X3 -0,088 x4 + 0,067 х5 - 0,046 X1X2 + 0,072-хх +0,105 X2X3 + 0,0443-1:2X44 - 0,110-Х-2Х5 + 0,045 хзх5 + 0,101X4X5. (125)
Наиболее значимыми факторами, оказывающими влияние на производительность плющения у-! (т/ч) и его энергоемкость у2 (Э, кВт^ч/т), являются частота вращения питающего вальца x1 (мин-1), диаметр питающего вальца xз (м) и высота установки питающего вальца относизельно рабочей зоны плющения x4 (мм). Наилучшие коказатпли плющения (<2 =п 1,28>3 т/ч, Э = 3,96 кВт-ч/п) наблюдаются при следующем сочетании изменяемых факторов питающего устройства: частоте вращения вальца питающего устройства п = 800-900 мин-1, числе лопаток вальца 2=32 шт., диаметре вальца питающего устройства D = 0,2 м, высоте установки питающего вальца относительно рабочей зоны плющения к = 370 мм, угле наклона лопаток вальца а = 0°. По проведенному анализу была реализована матрица полного факторного эксперимента второго порядка. Матрица плана представлена в таблице 2. Значения частоты вращения вальца питающего устройства выбраны на основании проведенных ранее исследований [15].
Таблица 2. Факторы и уровни варьирования
Уровни варьирования факторов Факторы
Частота вращения вала питающего устройства п, мин-1 Диаметр вальца питающего устройства D, м Высота установки питающего устройства к, мм
Х1 Х2 Хз
Верхний уровень (+) 900 0,2 370
Нулевой уровень (0) 750 0,16 345
Нижний уровень (-) 800 0,12 320
о з а,апкс9+к,кзаз1 ■ о+каоао1 ■ о2 +
+к,карксзз ■ х о1,кас1сзз ■ хО о
о0,К1441С2?3■ хх2 + 1,кака015х1х3 о|
о к, КТК9ТПР ■ XX о к, 01Росзз • хо7х° о р
' 2 ' 33 (13)
о0,1Кз9ТППР ■ о2,
02 з 4,Т3К33 о к, кзазсс9 ■ о о к, 3с4Р33 ■ о2 о о к, кк11 а 1 а а • кз к- к 0201 ■ о2 + к, к: 14а пр • хЛ +
114)
- 0, кзРРксзз ■ х1о3 + к, к411 ■ 3123
к,04П21 -о2х3 о о-к,кара(зпр-хо
Анализ моделей (13, 14) показывает, что наибольшее влияние факторов 1 и 2 вызывает увеличение у1 и уменьшение у2 значения критериев оптимизации. Результаты и анализ полученных данных проводили с помощью метода наложения двумерных сечений (рисунок 4).
Рис. 4. Наложение двумерных сечений поверхностей отклика для производительности т/ч (а) и удельных энергозатрат Э, кВт^ч/т (б) при фиксированном факторе х2=1 (0=0,2 м)
После реализации опытов, расчета оценок коэффициентов регрессии получили следующие модели рабочего процесса полного факторного эксперимента второго порядка:
В результате экспериментальных исследований установлено - плющилка зерна имеет наибольшую эффективность своего технологического процесса (производительность
0=1,24-1,26 т/ч и удельные энергозатраты Э=3,86 кВтч/т) при оптимальных конструктивно-технологических параметрах питающего устройства: п = 810-855 мин-1, к = 320332 мм и фиксированном значении фактора Б = 0,2 м (х2=+1). Исходя из этого, при разработке конструкторской документации питающего устройства необходимо руководствоваться вышеуказанными значениями его конструктивно-технологических параметров.
Для проверки эффективности проведенных исследований проведено сравнение показателей работы плющилки зерна с установленным на ней новым питающим устройством (ПЗ-1М) с базовым вариантом - серийно выпускаемой плющилкой ПЗ-1М на одинаковом измельчаемом зерновом материале и настройках самих плющилок (частотой вращения вальцов 600 мин-1, шириной вальцов 150 мм, межвальцовым зазором 0,9 мм).
В результате установлено следующее: при плющении фуражного ячменя сорта «Родник Прикамья» влажностью Ж=12% производительность (пропускная способность) машины ПЗ-1 (базовой) составила 0=0,596 т/ч, удельное потребление энергии -Э = 6,225 кВт-ч/т при качестве полученного продукта, удовлетворяющего зоотехническим требованиям.
При плющении этого же зерна (ячмень сорта «Родник Прикамья» влажностью 12%) плющилкой зерна ПЗ-1М (новый вариант - с установленным на ней питающим устройством с конструктивными параметрами: п = 850 мин-1, число лопаток вальца 2=32 шт., Б = 0,2 м, высота установки питающего вальца относительно рабочей зоны плющения к=370 мм, угол наклона лопаток вальца а = 0°) достигнуты следующие показатели технологического процесса: производительность плющения составила 1,24 т/ч (увеличение в 2,08 раза), энергоемкость процесса 3,86 кВт-ч/т (уменьшение в 1,6 раза) при неизменном качестве получаемого корма.
Область применения результатов. Согласно конструктивно-технологической схеме (рис. 1, б) изготовлен экспериментальный (опытный) образец питающего устройства (рис. 5, а) с вращающимся рабочим органом
- питающим вальцом, который установлен на серийно выпускаемую плющилку ПЗ-1, таким образом получена новая плющилка зерна ПЗ-1М (рис. 5, б).
б)
Рис. 5. Общий вид опытного образца питающего устройства (а) и плющилки зерна ПЗ-1М (б)
Проведена проверка плющилки зерна ПЗ-1М на работоспособность в одном из сельхозпредприятий Кировской области, в результате чего установлено, что данная кор-моприготовительная машина обеспечивает заявляемую производительность и энергопотребление, осуществляемый ею технологический процесс надежен, качество производимого корма соответствует зоотехническим требованиям. Разработанная плющилка зерна с питающим устройством ПЗ-1М может быть использована для получения плющеного зернового корма в сельхозпредприятиях любых природно-климатических зон РФ.
Выводы.
1. Разработана структурная схема плющилки зерна ПЗ-1М с питающим устройством и конструктивно-технологическая схема для подачи зерна в рабочую зону плющилки.
2. В результате проведения теоретических исследований установлено: при скорости У0 (скорости ввода зерновки в рабочую зону плющения: У0=Утах=шЯ, где шЯ - линейная скорость на рабочих поверхностях вальцов для плющения) требуется наименьшее время для прохождения зерновкой рабочей зоны плющения, следовательно, при данной скорости ввода наблюдается наибольшая пропускная способность плющения плющилкой зерна; численно определено местоположение и скорость движения зерна по лопасти вальца в любой момент времени проведена проверка функционирования питающего
вальца со следующими показателями: г0 =
—
0,008 м, гп= 0,100 м, (рвых * - = 0,523 рад,/=
п
0,4, выявлено, что все подлежащее плющению зерно, поступающее в межлопастные каналы из бункера, при вращении питающего вальца выходит в рабочую зону плющения плющилки при прохождении лопастными каналами сектора, образованного углом -
Фвых * ^ •
п
3. Экспериментальными исследованиями установлены оптимальные конструктивно-технологические параметры питающего устройства: п = 810-855 мин-1, к = 320-332 мм при фиксированном значении фактора D =
0.2.м (х2=+1), при которых плющилка зерна имеет наибольшую эффективность своего технологического процесса: производительность 0=1,24-1,26 т/ч и удельные энергозатраты Э=3,86 кВтч/т.
Литература:
1. Девяткин А.И. Рациональное использование кормов в промышленном животноводстве. М., 1974. 175 с.
2. Елисеев В.А. Эффективность различных способов измельчения зернового сырья комбикормов // Хранение и переработка зерна. 1966. № 6. С. 41-47.
3. Зверев А. Рациональное использование концентрированных кормов в кормлении с.-х. животных // НТБ НИИЖ Лесостепи и Полесья. 1985. № 42. С. 8-12.
4. Влияние плющения и консервирования зерна ржи на его химический состав и питательную ценность / Русаков Р.В. и др. // Мат. науч. сессии. Киров, 2004.
5. Савиных П.А., Казаков В.А. Технико-экономическое обоснование технологии плющения и консервирования фуражного зерна // Проблемы интенсификации животноводства, включая охрану окружающей среды и стандарты ЕС. Варшава, 2008. С. 175-180.
6. Результаты экспериментальных исследований по определению оптимальных параметров работы двухступенчатой плющилки зерна / Сысуев В.А. и др. // Проблемы интенсификации жив-ва, включая охрану окружающей среды и стандарты ЕС. Варшава, 2004.
7. Savinyh P. Development and theoretical studies of grain cleaning machine for fractional technology of flattening forage grain // Engineering for rural development. Jelgava, 2018. Vol. 17. Р. 124-130.
8. Марсов В.И., Славуцкий В.А. Автоматическое управление технологическими процессами на предприятиях строительной индустрии. Л., 1975. 287 с.
9. Пат. 2557780 РФ. Вальцовая плющилка для ресур-соэнергосберегающей технологии производства зерновых кормов/ Сысуев В.А. и др. Заяв. 26.11.13; Опубл. 27.07.15, Бюл. № 21.
10. Казаков В.А., Мошонкин А.М. Движение зерновки в рабочей зоне двухступенчатой плющилки зерна // Знания молодых: наука, практика и инновации. М., 2018. С. 39-45.
11. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л., 1980. 168 с.
12. Пилипенко А.Н. Методика расчета технологических параметров зерновой плющилки // Исследование и конструирование машин для животноводства и кормопроизводства. Киев, 1981. Вып. 6. С. 36-42.
13 . Фирсов М.М. Планирование эксперимента при создании с.-х. техники. М., 1999. 129 с.
14. Савиных П.А., Казаков В.А., Мошонкин А.М. Разработка и исследование питающего устройства плющилки зерна // Пермский аграрный вестник. 2018. № 2(22). С. 22-30.
15. Казаков В.А., Мошонкин А.М. Экспериментальные исследования питающего устройства плющилки зерна // Энергосберегающие агротехнологии и техника для северного земледелия и жив-ва. 2018. С. 218.
Literatura:
1. Devyatkin A.I. Racional'noe ispol'zovanie kormov v promyshlennom zhivotnovodstve. M., 1974. 175 s.
2. Eliseev V.A. Effektivnost' razlichnyh sposobov izmel'-cheniya zernovogo syr'ya kombikormov // Hranenie i pe-rerabotka zerna. 1966. № 6. S. 41-47.
3. Zverev A. Racional'noe ispol'zovanie koncentrirovan-nyh kormov v kormlenii s.-h. zhivotnyh // NTB NIIZH Lesostepi i Poles'ya. 1985. № 42. S. 8-12.
4. Vliyanie plyushcheniya i konservirovaniya zerna rzhi na ego himicheskij sostav i pitatel'nuyu cennost' / Rusa-kov R.V. i dr. // Mat. nauch. sessii. Kirov, 2004.
5. Savinyh P.A., Kazakov V.A. Tekhniko-ekonomiche-skoe obosnovanie tekhnologii plyushcheniya i konservi-
rovaniya furazhnogo zerna // Problemy intensifikacii zhi-votnovodstva, vklyuchaya ohranu okruzhayushchej sredy i standarty ES. Varshava, 2008. S. 175-180.
6. Rezul'taty eksperimental'nyh issledovanij po opredele-niyu optimal'nyh parametrov raboty dvuhstupenchatoj plyushchilki zerna / Sysuev V.A. i dr. // Problemy intensi-fikacii zhiv-va, vklyuchaya ohranu okruzhayushchej sredy i standarty ES. Varshava, 2004.
7. Savinyh P. Development and theoretical studies of grain cleaning machine for fractional technology of flattening forage grain // Engineering for rural development. Jelgava, 2018. Vol. 17. R. 124-130.
8. Marsov V.I., Slavuckij V.A. Avtomaticheskoe upravle-nie tekhnologicheskimi processami na predpriyatiyah stroitel'noj industrii. L., 1975. 287 s.
9. Pat. 2557780 RF. Val'covaya plyushchilka dlya resur-soenergosberegayushchej tekhnologii proizvodstva zerno-vyh kormov/ Sysuev V.A. i dr. Zayav. 26.11.13; Opubl. 27.07.15, Byul. № 21.
10. Kazakov V.A., Moshonkin A.M. Dvizhenie zernovki v rabochej zone dvuhstupenchatoj plyushchilki zerna //
Znaniya molodyh: nauka, praktika i innovacii. M., 2018. S. 39-45.
11. Mel'nikov S.V., Aleshkin V.R., Roshchin P.M. Plani-rovanie eksperimenta v issledovaniyah sel'skohozyajst-vennyh processov. L., 1980. 168 s.
12. Pilipenko A.N. Metodika rascheta tekhnologicheskih parametrov zernovoj plyushchilki // Issledovanie i konst-ruirovanie mashin dlya zhivotnovodstva i kormoproiz-vodstva. Kiev, 1981. Vyp. 6. S. 36-42.
13. Firsov M.M. Planirovanie eksperimenta pri sozdanii s.-h. tekhniki. M., 1999. 129 s.
14. Savinyh P.A., Kazakov V.A., Moshonkin A.M. Raz-rabotka i issledovanie pitayushchego ustrojstva plyushchilki zerna // Permskij agrarnyj vestnik. 2018. № 2(22). S. 22-30.
15. Kazakov V.A., Moshonkin A.M. Eksperimental'nye issledovaniya pitayushchego ustrojstva plyushchilki zerna // Energosberegayushchie agrotekhnologii i tekhnika dlya severnogo zemledeliya i zhiv-va. 2018. S. 218.
THE EXPERIMENTAL-AND-THEORETICAL STUDIES OF GRAIN FLATTENING'S FEEDING DEVICE P.A. Saveynyh, doctor of technical sciences V.A. Kazakov, candidate of technical sciences A.M. Moshonkin, junior research worker
FGBNY "Federal agrarian scientific center of the North-East after N.V. Rudnitsky"
Abstract. The constructive-and-technological and structural scheme of forage grains conditioner with feeding device, consisting of feeding cylinder with straight blades mounted in the frame under the feeding hopper under regulated window, and the supply channel for direction of the grain coming off of the feeding cylinder's blades in the conditioning's area of conditioner's working cylinders is developed. The feeding device's design documentation is made, according to which its experimental sample is executed. It is theoretically found that at the speed of V0 (the grains' input speed in the V0=Vmax=wR flattening working area) the highest grain flattening zone is observed. It is experimentally investigated that the cylinder's rotational speed changing in relation to feeding device n, the number of cylinder's blades z, the feeding cylinder's diameter of the device D, the feeding cylinder of installation's height in relative to the working area of flattening h, the angle of the blades' declining of the cylinder a is dramatically changing the main technical-and-economical indicators of the technological process of flattened grain feed obtaining -capacity (throughput ability) of machine Q (t/h) and specific energy consumption E (kW*h/t). The feeding device with the optimal values of its design-and-technological parameters on the grain conditioner using leads to the flattening productivity in 2,08 times increasing, the process's energy intensity in 1,6 times reducing. Research allows at the design stage a grain conditioner with a feeding device to develop, that has working process's minimum energy consumption, the maximum possible throughput ability and product's high quality.
Keywords: flattening, throughput ability, feed, costs, grain, feeding device, cylinder, technology, grinding.
