CC BY
1
УДК 631.365.25:633.853.494 DOI 10.51794/27132064-2021-3-54
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИСЛЕДОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГКОУСВОЯЕМОГО ЖИДКОГО
КОРМА ДЛЯ СВИНЕЙ
В.И. Передня, доктор технических наук, профессор НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства E-mail: belagromech@tut.by
А.А. Романович, кандидат технических наук, доцент Белорусский государственный аграрный технический университет E-mail: nastia.01.02.1986@gmail.com
Аннотация. В животноводстве определяющим фактором рентабельности являются корма, которые в структуре себестоимости продукции составляют 55-70% от общих затрат. Приведены результаты экспериментальных исследований разработанного образца гидродиспергатора, где обработка зерна осуществляется в водной среде без доступа кислорода в специально спрофилированных насадках за счет гидродинамических процессов. Под действием энергии гидравлических ударов и ударных волн от схлопнув-ших кавитационных пузырьков осуществляется разрушение зерна и нагрев жидкозерновой массы. Для интенсификации явления кавитации был разработан экспериментальный гидродиспергатор, в котором за счет технических решений увеличены скорость потока, критическое давление водно-зерновой смеси путем обогащения смеси кислородом, а также температура обрабатываемой смеси путем дополнительного нагрева за счет индукционного воздействия. Проведена серия опытов по определению качества измельчения в зависимости от времени обработки при переработке различных зерновых компонентов, а также поставлен полный трехфакторный эксперимент. В результате получено уравнение регрессии в закодированном и раскодированном виде; построены поверхности отклика, в результате анализа которых установлено, что для снижения энергозатрат на производство легкоусвояемого жидкого корма для свиней на экспериментальной установке целесообразно принимать количество загружаемых зерновых компонентов - 2,6 кг, силу тока, подаваемого на индуктор - 2,8 А, а время обработки сырья - 16 мин. Ключевые слова: свиньи, концентрированные корма, гидродиспергатор, нагрев, измельчение, смешивание, усвояемость, индуктор.
Введение. Для нормальной жизнедеятельности и производства продукции свиньи нуждаются в постоянном поступлении питательных веществ с кормом. К таким веществам относятся органические соединения (протеин, аминокислоты, жиры и углеводы), минеральные вещества (макро- и микроэлементы), витамины и другие биологически активные вещества (ферменты, гормоны). Поэтому рационы кормления составляются, исходя из норм потребности животных в переваримом протеине, жире, клетчатке, сахаре, крахмале, минеральных веществах и витаминах. При этом учитывается уровень продуктивности животных. Для кормления свиней используются корма с различными физико-механическими свойствами, производство которых можно организовать в каж-
дом объекте хозяйствования. Проведенный анализ показал, что только зерновые корма, имея высокую питательность, значительно отличаются по химическому составу от других кормов и требуют предварительной подготовки к скармливанию для улучшения их питательных свойств [1-5].
В мировой практике известны методы и технологии обработки зернового сырья с целью повышения его переваримости и усвояемости. Наибольший интерес представляет малоизученная гидротермическая механизированная обработка зерна, которая осуществляется с помощью различных установок. В таких установках обработка зерна осуществляется в водной среде без доступа кислорода в специально спрофилированных насадках за счет гидродинамических процессов.
Под действием энергии гидравлических ударов и ударных волн от схлопнувших ка-витационных пузырьков осуществляется разрушение зерна и нагрев жидкозерновой массы. Влаготепловая обработка позволяет осуществить также и обеззараживание зернового сырья, инактивацию антипитательных факторов (ингибиторов трипсина, мико-токсинов и т. п.) и преобразование питательных веществ в легкоусвояемые формы [6]. Ценность такой обработки заключается в том, что на специальной гидродинамической установке можно получить однородную мелкодисперсную пастообразную смесь, что представляет значительный интерес при приготовлении заменителей цельного молока из зерновых компонентов, и пастообразную смесь с более крупными частицами для кормления взрослого поголовья животных.
Материалы и методы. В процессе обработки зернового материала в гидродисперга-торе обрабатываемая среда подвергается механическому и гидродинамическому (кави-тационному) воздействиям. При гидродинамической обработке зерна одновременно происходят три процесса: измельчение, смешивание и нагрев, что объясняется наличием кавитации.
Параметром, характеризующим процесс, является степень развития (стадия) кавитации, которая характеризуется отношением:
Рхар Ркр ^ 2
Акр Акр
где К - коэффициент кавитации в данных условиях работы; Ккр - то же в условиях начала возникновения кавитации; рхар - абсолютное давление вблизи обтекаемого тела без учета вызванных им возмущений, кПа; ркр - критическое давление, с учетом влияния выделяющегося воздуха из жидкости при кавитации и наличия твердых взвешенных частиц при определенной температуре обрабатываемой среды, кПа; V - скорость потока
вблизи обтекаемого тела без учета вызванных им возмущений, м/с; р - плотность кормосмеси, кг/м3.
В зависимости от степени развития процесса различают начальную стадию кавитации, развившуюся кавитацию и суперкавитацию. Соответствующие им значения в для плохообтекаемых тел лежат в следующих границах: начальная стадия 0,7<в>1, развившаяся 0,15<в>0,7, суперкавитация в>0,15.
Кавитационные разрушения, их интенсивность зависят от формы и стадии кавитации, очертаний обтекаемого тела, содержания в воде воздуха, скорости потока, вида материала кавитируемого тела, однако в любом случае в стадии развившейся кавитации возникают максимальные кавитационные разрушения. В начальной же стадии и в стадии суперкавитации разрушения существенно меньше или вообще могут отсутствовать, особенно при непродолжительных кавитаци-онных воздействиях [7].
Из формулы, характеризующей число кавитации, видно, что для получения одного и того же числа кавитации нужно либо увеличить скорость потока (знаменатель), либо увеличить давление ркр путем вдувания газа и повысить температуру обрабатываемой смеси (уменьшить числитель).
В связи с этим была выдвинута гипотеза о необходимости установки кавитатора, состоящего из двух рабочих органов. Один из них должен увеличивать давление смеси до порогового значения, чтобы образованные ранее пузырьки переросли в пульсирующие каверны и при последующем резком сбросе давления начали захлопываться, создавая кратковременные импульсы давления, способные разрушить частицы зернофуража, находящегося рядом. Второй рабочий орган должен разделять поток обрабатываемой смеси на множество мелких струй, обогащая при этом смесь кислородом, что, в свою очередь, позволит увеличить количество парогазовых пузырьков.
В результате поисковых исследований в качестве рабочих органов гидродинамической установки, создающих эффект кавитации, были выбраны решето и конический патрубок (рис. 1) [7-11]. Функция решета заключается в создании дополнительных течений в сплошном потоке жидкости (усилен-
ного турбулентного течения) и частичном механическом разрушении измельчаемых частиц. Конический патрубок предназначен для увеличения давления жидкости до порогового значения, после которого, попадая в область атмосферного давления (в емкость аппарата), парогазовые пузырьки начинают захлопываться, разрушая при этом зерновые компоненты смеси.
Рис. 1. Схема кавитатора экспериментальной гидродинамической установки: 1 - решето; 2 - конический (ускоряющий) патрубок
Таким образом, для интенсификации явления кавитации можно увеличить скорость потока (при помощи ускоряющего патрубка), увеличить давление ркр путем обогащения смеси кислородом (при помощи решета), а также увеличить температуру обрабатываемой смеси путем дополнительного нагрева за счет индукционного нагрева.
Для подтверждения ранее описанных предположений и гипотез относительно эффективности предварительного измельчения зерна и подогрева водно-зерновой смеси в потоке при помощи индуктора была проведена серия опытов по определению качества измельчения при переработке различных зерновых компонентов в зависимости от времени обработки. Измельчение зерновых кормов обусловлено физиологией сельскохозяйственных животных. Дело в том, что скорость обработки частиц корма желудочным соком прямо пропорциональна площади их поверхности. В результате измельчения кормов образуется множество частиц с большей общей поверхностью, что способствует ускорению пищеварения и повышению усвояемости питательных веществ. Поэтому со-
держание целых зерен в измельченном продукте не должно превышать 0,3-0,5%. Как свидетельствует отечественный и зарубежный опыт, нарушение этих границ ведет к перерасходу кормов.
На практике в качестве критерия крупности продукта используют модуль помола -средневзвешенный диаметр частиц, установленный для каждого вида животных:
- свиней - 0,2.. .1,0 мм (тонкий помол);
- КРС - 1,0.1,8 мм (средний помол);
- птиц - 1,8.2,6 мм (грубый помол) [12].
В научных исследованиях и на машиноиспытательных станциях широкое применение нашел метод определения качества измельчения зернового материала при помощи классификатора РКФ-1 с набором сит (ОСТ 70.19.2-83). Его сущность заключается в следующем. После окончания процесса измельчения зернофуража из готовой смеси отбирают пробы, из которых просеиванием или промыванием на лабораторных ситах определяется масса недостаточно измельченных частиц. Масса навесок для определения степени измельчения зернового материала и распределения по крупности составляла 100 г. Взвешивание навесок и остатка на ситах осуществлялось на электронных весах ВЛК-500 с точностью до 0,01 г.
Результаты проведенных исследований в виде графических зависимостей представлены на рисунках 2 и 3. Из представленных на графиках зависимостей видно, что высказанные ранее гипотезы верны. Так, для измельчения кукурузы (с количеством недостаточно измельченных частиц, близким к нулю) без предварительного измельчения потребуется 70 мин., а с предварительным измельчением 35 мин. Самым длительным является процесс измельчения ячменя, это обусловлено строением и химическим составом зерновки, в связи с чем исследования для подтверждения гипотезы об эффективности индукционного нагрева проводились именно на этой культуре. Так, время измельчения целых зерен ячменя составит более 90 мин., с предварительным грубым измельчением - 47 мин., а с индукционным нагревом - 16 мин. и 12 мин. соответственно.
Рис. 2. Зависимость степени измельчения целого зерна (% неизмельченных частиц) от времени обработки смеси: 1 - при измельчении кукурузы; 2 - при измельчении тритикале; 3 - при измельчении ячменя; 4 - при измельчении ячменя с индукционным подогревом
Рис. 3. Зависимость степени измельчения предварительно измельченного зерна (% неизмельченных частиц) от времени обработки смеси: 1 - при измельчении кукурузы; 2 - при измельчении тритикале; 3 - при измельчении ячменя; 4 - при измельчении ячменя с индукционным подогревом
В связи с вышеизложенным целесообразно в дальнейших экспериментальных исследованиях использовать предварительно грубоизмельченное зерно (до фракции 2,5-3 мм) с использованием индукционного нагрева.
При оптимизации конструкции гидродиспергатора необходимо рассматривать множество факторов. Поэтому для поиска этих параметров необходимо использовать метод математического планирования эксперимента. Движение к оптимуму возможно, если выбрать
один параметр оптимизации, а другие характеристики процесса принять в качестве ограничений. Эффективность технологического процесса характеризуется двумя показателями - энергоемкостью процесса и качеством готового продукта. Однако координаты экстремумов этих функций обычно не совпадают. Поэтому в качестве целевой функции целесообразно принять качество готового продукта в диапазоне зоотехнических требований с наименьшими затратами энергии [12-15].
Для приготовления кормовой массы из зерновых компонентов для свиней необходимо учитывать не только размер измельченных частиц, но и температуру готовой кор-мосмеси. Это обусловлено требованиями по обработке кормов с целью уничтожения патогенной микрофлоры, в особенности африканской чумы свиней, для уничтожения которой необходим нагрев до 60°С. Следовательно, за качество готового продукта будут отвечать два показателя - степень измельчения и температура нагрева. Для выбора целевой функции была проведена серия экспериментов по определению температуры кормосмеси в зависимости от времени обработки (рис. 4). Из представленной на графике зависимости видно, что нагрев кормосмеси до 60°С осуществляется за 16 минут.
Рис. 4. Зависимость температуры кормосмеси из предварительно измельченного ячменя от времени обработки смеси
Как было описано выше, измельчение самой трудноизмельчаемой культуры (ячменя) было осуществлено за 12 минут. Следовательно, за 16 минут, требуемых на нагрев, все зерновые компоненты измельчатся. В связи с вышеизложенным в качестве целевой функции следует принять температуру кормосмеси в диапазоне, заданном зоотехническими требованиями, с наименьшими затратами энергии.
Результаты и их обсуждение. На
основании поисковых исследований, опытов и анализа конструкции машины установлено, что такие факторы, как время обработки материала ^ (мин.), масса загружаемых зерновых компонентов тз (кг) и сила тока, подаваемого на индуктор 1и (А), являются наиболее значимыми и недостаточно изученными.
Согласно ОСТ 70.19.2-83 и методике проведения испытаний машин для измельчения кормов количество отбираемых проб должно быть равно 15, повторность опытов - трехкратная. Для проведения многофакторного эксперимента целесообразно использовать центральный композиционный ортогональный план второго порядка 23. Уровни варьирования факторов приведены в таблице 1.
Таблица 1. Кодирование варьируемых факторов
со всасывающим и нагнетательным трубопроводами, насос 2 [16,17].
Варьируемые факторы
Показатель ^ время обработки, мин. тз, масса зерновых компонентов, кг /и, сила тока, подаваемая на индуктор, А
Кодовое обозначение факторов Х1 Х2 хз
Основные уровни (х, = 0) 15 2,1 4
Интервалы варьирования 5 0,4 3
Нижние уровни (х, = -1) 10 1,7 1
Верхние уровни (х, = +1) 20 2,5 7
Экспериментальные исследования выполнялись на специально изготовленной установке, в качестве сырья использовался консервированный тритикале. Был изготовлен экспериментальный образец гидродиспер-гатора (рис. 5), который включает емкость 1
Рис. 5. Схема экспериментальной установки гидродиспергатора: 1 - емкость; 2 - насос;
3 - трубопровод; 4 - индуктор; 5 - ускоряющий патрубок; 6 -решето; 7 - термодатчик
Емкость 1 со всасывающим и нагнетательным трубопроводами предназначена для влаготепловой обработки зернофуража и представляет собой цилиндрический бак, сверху закрытый крышкой, в которой имеется люк. Люк служит для загрузки зернофуража. Снизу к емкости присоединен всасывающий трубопровод, на котором крепится термодатчик 7 и патрубки (один - для подсоединения воды, другой - для слива воды после промывки емкости 1). Термодатчик 7 позволяет управлять температурными процессами при изготовлении пасты. Нагнетательный трубопровод соединяет электронасос с емкостью 1 и кавитатором. Электронасос 2 предназначен для всасывания по трубопроводу из емкости 1 массы воды и зернофуража и транспортирования их по замкнутому контуру (емкость-насос).
Установка работает следующим образом. Воду подают в агрегат влаготепловой обработки и включают в работу электронасос, а затем загружают измельченный продукт в цилиндрическую емкость агрегата. На пульте управления устанавливается температура нагрева, а на частотном регуляторе - сила тока, подаваемого на индуктор. Во время исследований, не останавливая процесс пере-
работки, можно в любое время брать измельчаемую и нагреваемую смесь для определения качества получаемого продукта. Гидро-диспергатор работал в автоматическом режиме и при достижении установленной температуры автоматически отключался. Ручным управлением также можно останавливать работу установки по достижении необходимой температуры. Таким образом, описанная установка позволяет проводить исследования процесса гидродинамического измельчения зерна.
Для построения и анализа регрессионной модели используем результаты опытов, полученные согласно плану полного трехфак-торного эксперимента и композиционному плану (таблицы 2 и 3).
Таблица 2. Результаты экспериментов
№ опыта У1 У2 У3
1 48 50 45
2 34 32 38
3 76 80 74
4 63 60 64
5 77 75 81
6 74 77 69
7 86 82 88
8 85 80 88
Таблица 3. Результаты дополнительных опытов
№ опыта У1 У2 У3
9 79 76 80
10 80 85 73
11 69 73 69
12 57 64 60
13 90 85 87
14 47 42 44
15 83 86 84
Обработка результатов экспериментальных исследований проводилась в соответствии с принятыми правилами теории вероятностей и математической статистики и использованием математического пакета MathCAD. Статистическая обработка проводится с целью проверки его адекватности экспериментальным данным.
В результате обработки экспериментальных данных было получено следующее уравнение регрессии:
у = 75,96 - 3,981x1 + 9,873x2 + 13,507x3 + + 2,75х22 - 4,75х32 - 7,349x2x3. (2)
Полученное уравнение регрессии представлено в закодированном виде; преобразовав его, получим истинное уравнение регрессии:
у = -24,07- 9,95 • шз + 8,4 • /и +10,36 • г + + 0,3 - /и2 - 0,19 - е- 0,48 - 1и - г (3)
Для анализа полученного уравнения регрессии построены поверхности отклика, представленные на рисунке 6.
21,00
Рис. 6. Зависимость температуры кормосмеси от массы зерновых компонентов, времени их обработки и силы тока, подаваемого на индуктор
При анализе поверхностей отклика учитываем, что функция отклика у (температура нагрева кормосмеси) должна удовлетворять зоотехническим требованиям, а именно -превышать 60°С. Полученные зависимости (рис. 6) позволяют определить рациональные значения факторов для достижения требуемого зоотехническими требованиями качества кормосмеси. Сила тока, подаваемого на индуктор, должна находиться в пределах 0,47,6 А, время обработки сырья - 10-21 мин, а масса загружаемых зерновых компонентов -1,6-2,6 кг.
Для увеличения производительности гид-родиспергатора целесообразно, чтобы параметр тз (масса загружаемых зерновых компонентов) принимал свое максимальное значение. Считаем его равным 2,6 кг.
Опыты в трехфакторном эксперименте проводились на смеси зерновых компонентов, состоящей из кукурузы, ячменя и рапса, смешанных в равных количествах, поэтому время обработки, полученное в результате анализа графиков, отличается от времени, полученного в результате обработки графической зависимости, изображенной на рисунке 4. Если изменять соотношение зерновых компонентов в составе кормосмеси, время обработки также может измениться, но его минимальное значение не может превышать 12 минут, так как ячмень является самым трудно разрушаемым зерновым компонентом, однако нагрев до температуры, необходимой для обеззараживания, достигается за 16 минут. В связи с этим для увеличения производительности работы машины и снижения удельных энергозатрат целесообразно принять значение времени обработки минимально допустимым и равным 16 минутам.
При заданных ограничениях для двух факторов значение силы тока, подаваемого на индуктор (рис. 6), будет находиться в диапазоне 2,8-7,6 А. Для снижения затрат энергии на осуществляемый технологический процесс целесообразно принять данный параметр минимально допустимым. В соответствии с полученным диапазоном принимаем количество загружаемых зерновых компонентов равным 2,6 кг, силу тока, подаваемо-
го на индуктор - 2,8 А, а время обработки сырья - 16 минут.
Выводы. Зерновые корма, имея высокую питательность, значительно отличаются по химическому составу от других кормов и требуют предварительной подготовки к скармливанию для улучшения их питательных свойств. В связи с этим был разработан способ приготовления пастообразной зерновой кормосмеси, позволяющий перерабатывать зерновые компоненты в легкоусвояемый жидкий корм для свиней, отличающийся тем, что приготовление пастообразной смеси осуществляют за счет кавитационного, гидравлического и механокавитационного воздействия на измельчаемое сырье с одновременным нагревом в электромагнитном поле индуктора [17]; также разработано устройство для его осуществления.
Устройство для осуществления указанного способа отличается от аналогов тем, что на кожухе трубопровода установлен цилиндрический индуктор для подогрева смеси в потоке, на выходе из которого закреплены конический патрубок и решето для механо-кавитационного воздействия и его интенсификации, а также дополнительного разрушения зерна за счет гидроудара.
Для подтверждения предположений и гипотез относительно эффективности подогрева водно-зерновой смеси в потоке при помощи индуктора была проведена серия опытов по определению качества измельчения в зависимости от времени обработки различных зерновых компонентов, а также поставлен полный трехфакторный эксперимент. В результате получены уравнения регрессии в закодированном и раскодированном виде, а также построены поверхности отклика.
Литература:
1. Козырь В.О. О преимуществе кормовых смесей // Молочное и мясное скотоводство. 1982. № 1. С. 25-26.
2. Передня В.И. Механизация приготовления кормо-смесей. Мн., 1982. 86 с.
3. Шпаков А.П. Приготовление и использование кормовых смесей и комбикормов в хозяйствах. Мн., 1988. 216 с.
4. Кукта Г.М. Технология переработки и приготовления кормов. М.: Колос, 1978. 240 с.
5. Формализация влияния некоторых параметров процесса варочной экструзии на качество продукта / В.Е. Бабенко и др. // Хранение и переработка сельхоз-сырья. 1994. № 4. С. 37-38.
6. Шестаков С.Д. Основы теории процессов и аппаратов кавитационнной дезинтеграции: дис. д. т. н. М., 2001. 128 с.
7. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971. 672 с.
8. Френкель Н.З. Гидравлика. М., 1956. 244 с.
9. Милт-Томпсон Л.М. Теоретическая гидродинамика. М.: Наука, 1967. 254 с.
10. Прандтль Л. Гидро и аэромеханика. М., 1933.
11. Рауз Х. Механика жидкости. М., 1967. 115 с.
12. Федоренко И.Я., Садов В.В. Техника и технологии в животноводстве. Барнаул: РИО АГАУ, 2014. 207 с.
12. Налимов В. Статистические методы планирования экспериментальных исследований. М., 1967. 154 с.
13. Бендат Дж. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1971. 283 с.
14. Василенко П.М. Элементы методики математической обработки результатов экспериментальных исследований. М., 1958. 329 с.
15. Кукта Г.М. Испытание сельскохозяйственных машин. М., 1964. 213 с.
16. Пат. 3419 РБ. Устройство для приготовления жидких кормов / В.И. Передня и др. Заяв. 06.07.06; Опубл. 15.12.06.
17. Пат. 22945 РБ. Способ приготовления пастообразной зерновой кормосмеси и устройство для его осуществления / А.А. Романович и др. Заяв. 13.06.18; Опубл. 30.04.20.
Literatura:
1. Kozyr' V.O. O preimushchestve kormovyh smesej // Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 1982. № 1. S. 25-26.
2. Perednya V.I. Mekhanizaciya prigotovleniya kormo-smesej. Mn., 1982. 86 s.
3. SHpakov A.P. Prigotovlenie i ispol'zovanie kormovyh smesej i kombikormov v hozyajstvah. Mn., 1988. 216 s.
4. Kukta G.M. Tekhnologiya pererabotki i prigotovleniya kormov. M.: Kolos, 1978. 240 s.
5. Formalizaciya vliyaniya nekotoryh parametrov processa varochnoj ekstruzii na kachestvo produkta / V.E. Ba-benko i dr. // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya. 1994. № 4. S. 37-38.
6. SHestakov S.D. Osnovy teorii processov i apparatov kavitacionnnoj dezintegracii: dis. d. t. n. M., 2001. 128 s.
7. Bashta T.M. Mashinostroitel'naya gidravlika. M.: Ma-shinostroenie, 1971. 672 s.
8. Frenkel' N.Z. Gidravlika. M., 1956. 244 s.
9. Milt-Tompson L.M. Teoreticheskaya gidrodinamika. M.: Nauka, 1967. 254 s.
10. Prandtl' L. Gidro i aeromekhanika. M., 1933.
11. Rauz H. Mekhanika zhidkosti. M., 1967. 115 s.
12. Fedorenko I.YA., Sadov V.V. Tekhnika i tekhnologii v zhivotnovodstve. Barnaul: RIO AGAU, 2014. 207 s.
12. Nalimov V. Statisticheskie metody planirovaniya eks-perimental'nyh issledovanij. M., 1967. 154 s.
13. Bendat Dzh. Izmerenie i analiz sluchajnyh processov. M.: Mir, 1971. 283 s.
14. Vasilenko P.M. Elementy metodiki matematicheskoj obrabotki rezul'tatov eksperimental'nyh issledovanij. M., 1958. 329 s.
15. Kukta G.M. Ispytanie sel'skohozyajstvennyh mashin. M., 1964. 213 s.
16. Pat. 3419 RB. Ustrojstvo dlya prigotovleniya zhidkih kormov / V.I. Perednya i dr. Zayav. 06.07.06; Opubl. 15.12.06.
17. Pat. 22945 RB. Sposob prigotovleniya pastoobraznoj zernovoj kormosmesi i ustrojstvo dlya ego osushchestvle-niya / A.A. Romanovich i dr. Zayav. 13.06.18; Opubl. 30.04.20.
AN EXPERIMENTAL RESEARCH ON PIGS EASILY DIGESTIBLE LIQUID FEED PRODUCING EQUIPMENT V.I. Perednya, doctor of technical sciences, professor Belarus NPC NAN on agriculture mechanization A.A. Romanovich, candidate of technical sciences, docent Belarusian state agrarian technical university
Abstract. There in livestock, the profitability determining factor is feed, that in production cost's structure count up to 55-70% of the total costs. The results of experimental studies on hydrodispergator sample development, where grain processing is carried out in an aquatic medium without oxygen's access in specially profiled nozzles due to hy-drodynamic processes, are presented. The energy of hydraulic shocks and shock waves form collapsed cavitation bubbles, destroying the grain and heat the liquid-grain mass. To intensify the phenomenon of cavitation, an experimental hydrodispergator was developed, in which, due to technical solutions, the flow rate improved, the critical pressure of water-grain mixture with oxygen enriching, as well as the temperature of the treated mixture by additional heating due to induction action were increased. To determine the quality of grinding depending on the spent time during various grain components processing, a series of experiments was conducted, and a complete three-factor experiment was also performed. As a result, a regression equation in encoded and decoded form is obtained; surfaces of response are constructed, as a result of which analysis it is established that in order to reduce energy consumption for pigs easily digestible liquid feed producing at an experimental installation, advisable the number of grain components loading is 2,6 kg, current supplied to the inductor - 2,8 A, and raw materials' processing time - 16 min. Keywords: pigs, concentrated feed, hydrodispergator, heating, grinding, mixing, digestibility, inductor.
