CC BY
20
УДК 631.363 Канд. техн. наук A.B. СУММАНЕН
(СПбГАУ, 89215728754(S>mail.ru) Доктор техн. наук И.И. ВОРОНЦОВ
(СПбГЭУ, vorontsov.52iS>mail.ra)
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОСМЕСИ С ПОМОЩЬЮ МОБИЛЬНОГО КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА
Мобильный кормоприготовнтельный агрегат, конструкция, машиностроение
Механизация приготовления и раздачи кормов в животноводстве занимает особое место в системе технических средств для обслуживания животных. Уровень механизации приготовления и раздачи кормов в настоящее время несколько ниже механизации других процессов (доение коров, уборки навоза, водоснабжения и поения). Он составляет 58% на фермах крупного рогатого скота и 70% в свиноводстве.
В течение многих лет, как правило, главное внимание уделялось внедрению механизации на фермах с высокой концентрацией скота (на 350-400 и более коров), фермы же с меньшим поголовьем считали неперспективными, и для них почти не производили необходимый комплект машин. Однако до сих пор большое количество ферм имеет небольшие размеры.
Так, например, в Нечерноземной зоне РФ многие фермы рассчитаны на 50-150 коров и 5003000 голов свиней. На них производится 8-10 % молока и почти 40% свинины.
Для повышения эффективности существующих небольших ферм коллективных и крестьянских (фермерских) хозяйств разработана система мер по увеличению производства продукции животноводства, снижению трудовых и материальных затрат. В этой системе мер одно из ведущих мест занимает механизация трудоемких процессов и, прежде всего, по приготовлению и раздаче кормов. В то же время вышеуказанных машин и механизмов, достаточно эффективных и полностью удовлетворяющих зоотехнические требования, крайне недостаточно.
Раздачу кормов крупному рогатому скоту осуществляли и осуществляют преимущественно мобильными раздатчиками КТУ-10 и РММ-5 с приспособлением ПКТУ-10 и ПРММ-5 для дозированного внесения в кормосмесь комбикормов.
Существуют также трехшнековые раздатчики кормов РСП-10 и АРС-10, а СК-10 -стационарный вариант, предназначенные для приема компонентов кормов, их смешивания, транспортировки и равномерной раздачи полученной кормосмеси животным[1].
Однако для использования кормораздатчиков и раздатчиков-смесителей необходимо иметь и машины, осуществляющие погрузку и измельчение кормов, а это дополнительные энергетические, материальные и трудовые затраты.
Анализ тенденций развития техники в различных отраслях народного хозяйства и имеющихся способов и устройств по заготовке кормового сырья, хранению, переработки в полнорационные кормовые смеси, а также их транспортировку к месту скармливания и дозированную раздачу в кормушки животным на малых фермах и фермерских хозяйствах показывает, что одним из направлений, отвечающих поставленной задаче, является применение мобильных кормоприготовительных агрегатов и установок многофункционального действия, которые бы выполняли комплекс операций.
Все многообразие кормораздаточных средств можно условно подразделить на три группы: мобильные битерного типа с традиционной конструктивной схемой; навесные, полунавесные, полуприцепные с устройством для самопогрузки (погрузчики-кормораздатчики);
раздатчики-смесители.
Поэтому разработка и создание для малых ферм, фермерских хозяйств и крестьянского подворья универсальных машин, агрегатов, которые бы обеспечивали самозагрузку кормов из хранилищ, очистку и резку корнеплодов, измельчение стебельчатых кормов, равномерное перемешивание компонентов, транспортировку к месту скармливания и дозированную раздачу животным готовой кормосмеси, актуальны и имеют важное народохозяйственное значение.
В связи с этим были предложены новые конструкторские решения по созданию мобильного кормоприготовительного агрегата, которые подтверждены авторскими свидетельствами № 1493198,
1724129 и патентами № 1800946, 1814506, 1818028, 1828393, 2063128, 2070401, по отдельным из них проведена производственная проверка[2,3].
В частности, прицепной мобильный кормоприготовительный агрегат(Патент №1828393), разработан для малых ферм, фермерских хозяйств и личного подворья. Он предназначен для следующих операций:
- самозагрузки кормов из хранилищ, очистки (мойки) и резки корнеплодов, измельчения стебельчатых кормов, равномерного перемешивания компонентов, транспортировки к месту раздачи и дозированной раздачи готовой кормосмеси в кормушки животным;
- эксплуатации внутри помещений, где ширина кормового прохода не менее 2,2 м, высота ворот не менее 2,1, ширина ворот не менее 2,6 м и высота кормушки не более 750 мм и на откормочных площадках вне помещений при раздаче кормовых смесей в кормушки;
- эксплуатации внутри и вне помещений с температурой окружающего воздуха от -30"С до
+40°С;
- предназначен для агрегатирования с тракторами МТЗ-80/82 и МТЗ-100/102 (МТЗ-80/52, ЮМЗ-6Л/6М) [4].
На рис.1 представлена конструкция мобильного кормоприготовительного агрегата, которая предназначена для самозагрузки кормов из хранилищ, очистки (мойки) и резки корнеплодов, измельчения стебельчатых кормов, равномерного перемешиванию, транспортировки к месту скармливания и дозированной раздачи животным готовой кормосмеси.
Рис. 1. Мобильный кормоприготовительный агрегат (вид сбоку): 1-бункер-смеситель; 2-бункер-питатель стебельчатых кормов; 7-шкаф цепных передач; 8-погрузчик; 9-шасси; 10-выгрузной транспортер; 11Д2-шнеки; 13-дншце; 14-выгрузное окно; 15-заслонка; 16-дозпрующий шнек; 17-окно; 34,35-карданная передача; 36-храповая муфта; 37,38-опоры
Мобильный кормоприготовительный агрегат включает бункер-смеситель 1 (рис.1), бункер стебельчатых кормов 2, бункер- корнеплодов 3 (рис.2), делитель 4, измельчитель стебельчатых кормов 5, измельчитель корнеплодов 6, шкаф цепных передач 7 (рис.1), погрузчик 8, шасси 9 и выгрузной транспортер 10.
Бункер-смеситель 2 включает горизонтально установленные шнеки, верхние шнеки 11 расположены у боковых стенок бункера-смесителя 1, а нижний выгрузной шнек 12 - в его днище 13. Длина навивки спирали верхних шнеков 11 выполнена меньшей, чем длина их валов. В боковой стенке бункера-смесителя 1 выполнено выгрузное окно 14 с заслонкой 15.
Бункер стебельчатых кормов 2 включает дозирующий шнек 16, имеющий противоположные навивки. В днище бункера-питателя стебельчатых кормов 2 выполнено окно 17. Под окном 17 установлен измельчитель стебельчатых кормов 5 с противорежущей пластиной 18. Измельчитель 5 получает вращение со шкафа цепных передач 7 посредством натяжного устройства 19, ременной передачи 20 и обгонной муфты 21.
Бункер-питатель корнеплодов 3 включает мойку 22 состоящую из полого вала 23, на котором жестко установлены пальцы 24 по винтовой линии.
На конце полого вала 23 установлена швырялка 25, рабочим органом которой является лопасти 26. В боковой стенке бункера-накопителя корнеплодов 3 в зоне расположения швырялки 26 выполнено окно 27 с направляющим рукавом 28. Под направляющим рукавом 28 установлен измельчитель корнеплодов 6 с противорежущей пластиной 18. Измельчитель корнеплодов 6 получает вращение со шкафа цепных передач 7 посредством натяжного устройства 19, ремённой передачей 20 и обгонной муфты 21.
Между бункером накопителем стебельчатых кормов 2 и бункером накопителем корнеплодов 3 выполнен делитель 4, который жёстко закреплён на валу 29 (рис. 3), а к валу 29 жёстко прикреплён рычаг 30. вал 29 делителя 4 установлен в шарнирах 31.
А-А
Рис. 2. Мобильный кормоприготовительный агрегат (разрез А-А на рис.2):
3-бункер-питатель корнеклубнеплодов; 4-делитель; 5-измельчитель стебельчатых кормов; 6-измельчитель корнеклубнеплодов; 12-шнек выгрузной; 16-дозирующийшнек; 17,27-окно; 18-противорежущая пластина; 19-нотяжное устройство; 20-ремонтная передача; 21-обгонная муфта;22-мойка; 23-полый вал; 24-пальцы; 25-швырялка; 26-
лопатка; 28-направляющий рукав
Перевод делителя 4 из положения I в положение II и обратно выполняют под действием гидроцилиндра 32, который посредством шарниров 33 соединены с рычагом 30, а последний жёстко закреплён на валу 29 делителя 4. Между бункером накопителем стебельчатых кормов 2 и бункером накопителем корнеплодов 3 выполнен делитель 4, который жёстко закреплён на валу 29 (рис. 3), а к валу 29 жёстко прикреплён рычаг 30. вал 29 делителя 4 установлен в шарнирах 31. Перевод делителя 4 из положения I в положение II и обратно выполняют под действием гидроцилиндра 32, который посредством шарниров 33 соединены с рычагом 30, а последний жёстко закреплён на валу 29 делителя 4.
Вид Б
Рис. 3. Мобильный кормоприготовительный агрегат (вид Б на рис. 2):
4-делитель; 29-вал; 30-рычаг; 31,33-шарниры; 32-гидроцилиндр
Делитель 4 позволяет разрушить сводообразование кормов в бункере-накопителях 2 и 3, путём прижатия корма к дозирующему шнеку 16 и к пальцам 24 мойки 22, обеспечивая тем самым равномерное дозирование корма к измельчителям кормов, кроме того, делитель 4 позволяет увеличить объём бункеров-накопителей кормов 2 и 3. Агрегат снабжён карданной передачей 34 и 35 (рис. 1), храповой муфтой 36 и опорами 37 и 38.
На рис. 8 представлена кинематическая схема мобильного кормоприготовительного агрегата.
Привод рабочих органов осуществляется от вала отбора мощности (ВОМ) и гидросистемы трактора.
Мобильный кормоприготовительный агрегат работает следующим образом.
Мобильный кормоприготовительный агрегат посредством трактора перемещается к месту хранения соломы. Погрузчик 8 (рис.1) из транспортного состояния выводят в рабочее. Делитель 4 (рис.2) устанавливают под действием гидроцилиндра 32 посредством шарнира 33 рычага 30 в положение 1. Из кормохранилища солому погрузчиком 8 (рис.1) загружают в бункер-питатель стебельчатых кормов 2 в количестве, необходимом для одного кормления. Под действием дозирующего шнека 16 солому подают через окно 17 (рис.2) бункера-питателя стебельчатых кормов 2. Предварительно посредством натяжного устройства 19 ременной передачи 20 и обгонной муфты 21 измельчитель стебельчатых кормов 5 включают в работу. Измельченная солома под действием центробежных сил поступает к нижнему выгрузному шнеку 12, а последний в свою очередь транспортирует ее в бункер-смеситель 1.
В процессе дозировки соломы дозирующим шнеком 16 с целью равномерного ее дозирования, под действием гидроцилиндра 32 (рис.3) шарнира 33 рычага 30 и вала 29 осуществляют подпрессовку корма к дозирующему шнеку 16 что и позволяет обеспечить равномерное дозирование, переводя делитель 4 из положения I в положение II и обратно. Эта операция выполняется одновременно с работой погрузчика, осуществляющего поочередную загрузку корма.
Загрузив солому, измельчитель отключают, погрузчик 8 (рис.1) устанавливают в транспортное состояние и он переезжает к месту хранения силоса. Процесс загрузки, измельчения и подачи силоса в бункер-смеситель 1 аналогично соломы.
После приготовления силоса агрегат перемещают к месту хранения корнеплодов. Предварительно делитель 4 под действием гидроцилиндра 32 (рис.3) посредством шарнира 33 ,
рычага 30 устанавливают в положение II. В бункер-питатель корнеплодов 3 заливают воду (в холодное время года теплую из кормокухни). Затем посредством натяжного устройства 19 (рис.2), ременной передачи 20 и обгонной муфты 21, измельчитель корнеплодов 6 включают в работу. После чего погрузчиком 8 (рис.1) осуществляют загрузку необходимого количества корнеплодов в расчете на одну раздачу в бункер-питатель корнеплодов 3 (рис.2) Под действием пальцев 24 жестко установленных по винтовой линии на полом валу 23 мойки 22 корнеплоды моют и транспортируют к швырялке 25.
Корнеплоды посредством лопастей 26 швырялки 25 подают в окно 27 и по направляющему рукаву 28 поступают к измельчителю корнеплодов 6. Затем измельченная масса под действием центробежных сил поступает к выгрузному шнеку 12, а последний в свою очередь транспортирует ее в бункер-смеситель 1. Подпрессовку корнеплодов осуществляем под действием гидроцилиндра 32 (рис.3) шарнира 33 рычага 30 и вала 29 переводя делитель 4 из положения II в положение I и обратно.
Затем агрегат перемещают к месту хранения концентрированных кормов, которые посредством погрузчика, оснащенного ковшом (или бункера-дозатора концентрированных кормов ДК-10) загружают непосредственно в бункер-смеситель 1.
Движение массы в бункере-смесителе 1 осуществляется следующим образом. Подаваемый поток корма под действием выгрузного шнека 12 (рис.1) перемещается к верхним шнекам 11. Верхние шнеки 11 захватывают массу корма и направляют его вдоль боковых стенок бункера-смесителя 1. Длина навивки спирали верхних шнеков 11 выполнена меньшей, чем длина их валов, поэтому масса корма под собственным весом падает на выгрузочной шнек 12. Затем агрегат перемещают в животноводческое помещение. В процессе транспортирования к животноводческому помещению или выгульной площадке все компоненты кормов перемешиваются шнеками 11 и 12. При движении мобильного кормоприготовительного агрегата по кормовому проходу открывают заслонку 15 выгрузного окна 14 и готовую кормосмесь посредством выгрузного транспортера 10 подают в кормушки животным.
Мобильный кормоприготовительный агрегат и способ приготовления кормосмеси позволяет равномерно распределять компоненты кормов по всему объему кормосмеси и получить при этом однородную смесь с высоким ее качеством. Причем внедрение последующего компонента корма в предыдущий и в смесь их двух и более компонентов кормов позволяет повысить качество смеси и сократить время смешивания, в процессе которого компоненты кормов истираются, ломаются, расщепляются и напитываются соком сухие стебельчатые и концентрированные корма (рис 4).
Рис. 4. Мобильный кормоприготовительный агрегат в работе
Основные технико-эксплуатационные показатели мобильного кормоприготовительного агрегата подтверждены результатами производственной проверки в ОАО «Огибнянский», ОАО
«Кочегуровский», ОАО «Большевик» Чернянского района, учхозе «Центральное» Белгородского района Белгородской области приведены в табл.
Основное достоинство агрегата - его универсальность и возможность круглогодичного использования. Он полностью соответствует условиям работы на малых фермах, имеет простую конструкцию и может быть изготовлен в любом хозяйстве.
Таблица. Технико-эксплуатационные показатели мобильного кормоприготовительиого агрегата
Наиемнование показателей Значение
Тип машины прицепная
Агрегатируется тракторами МТЗ-80, МТЗ-82
Масса, кг 4700
Грузоподъёмность, кг не более 3000
Вместимость, м
Смесителя 7,3
приёмного бункера стебельчатых кормов 1,0
приёмного бункера корнеклуднеплодов 1,0
Время приготовления кормовой смеси, мин 18-20
Потребляемая мощность, Квт 24-31,3
Габариты, мм:
Длина 7040
Высота 2445
Ширина 2360
Величина измельчения, мм:
соломы и силоса 30-50
Свеклы 10-30
Содержание кормовых компонентов в кормовой смеси, %
Соломы 7,3
Силоса 60,3
Корнеклубнеплодов 25,2
Концентратов 7,3
Транспортная скорость, км/ч не более 20
Рабочая скорость при раздаче км/ч 4-6
Норма выдачи, кг/пог.м 10-20
Неравномерность смешивания, % ± 15
Неравномерность раздачи, % ± 10
Техническая производительность при раздаче, т/ч
Радиус поворота по наружному колеса, м 6
Колея, мм 1600
Шины 310*406
Высота загрузки, мм 2445
Высота выгрузки, мм 800
Количество обслуживающего персонала, чел 1
Коэффициент готовности не менее 0,97
Срок службы, лет 7
Литература
1. Воронцов И.И. Кормоцех для «Малых» ферм // Сельские зори,- №1. - 1990. - С.60.
2. Воронцов И.И. Мобильный кормоприготовительный агрегат // Хозяин,-1991. - №5. - С.32-34.
3. Воронцов И.И. Мобильный кормоприготовительный агрегат для крестьянских (фермерских) хозяйств // ВНИИМЖ, Совершенствование механизированных технологий производства молока и говядины: Сб. науч. трудовТ.З. - Спб., - 1994. - С.84-91.
4. Патент 1828393 РФ, А01К5/00. Способ приготовления кормосмеси и мобильный кормоприготовительный агрегат для его осуществления / И.И. Воронцов (РФ). № 4918085/15; Заявл. 04.02.91; Опубл. 15.17.93 Бюл. №26.
