CC BY
18
УДК 631.363:636.086.5
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ ПРОРАЩИВАНИЯ ЗЕРНА НА ВИТАМИННЫЙ КОРМ
СВИНЬЯМ
А.А. Гетманов, аспирант Белгородский ГАУ С.В. Саенко, инженер
Районные электросети филиала ПАО «МРСК Центра» - «Белгородэнерго» Е-mail: [email protected]
Аннотация. Современное свиноводство предполагает выращивание высокопродуктивных животных и обеспечение их полноценными кормами, содержащими все необходимые вещества. Повысить витаминную ценность кормов можно путем добавления витаминной травяной муки. Поэтому простым и доступным способом повышения содержания в кормах витаминов является выдача кормовых смесей с добавлением пророщенного зерна ячменя. Однако надо отметить, что пророщенное зерно имеет высокую влажность. Следовательно, для сохранения питательных свойств пророщенного зерна на длительный промежуток времени необходимо провести его сушку, измельчение и добавление в комбикорм. Наиболее полная технология получения и использования пророщенного зерна предусматривает цепочку операций, включая проращивание зерна на ленте конвейера, сушку и измельчение пророщенного высушенного зерна, смешивание продукта с комбикормом, а также витаминной добавки и комбикорма с водой. С нашей точки зрения эффективность производства витаминных кормовых добавок можно повысить, если использовать положительные эффекты СВЧ-воздействия на различных стадиях производства. Согласно обшей технологии, перед проращиванием зерно пшеницы или ячменя проходит предварительную подготовку. В этом случае можно провести операцию предпосевной СВЧ-обработки семян с целью стимулирования роста и обеззараживания. Предложен конвейер для проращивания зерна, который выполнен с возможностью предварительной электромагнитной обработки зерна. Перед проращиванием необходимо выполнить дезинфекцию зерна, а также стимуляцию роста зерна. Рассчитаны конструктивно-режимные параметры камеры для электромагнитной обработки зерна.
Ключевые слова: пророщенное зерно, конвейер для проращивания зерна, электромагнитная обработка, сверхвысокая частота.
Современное свиноводство предполагает выращивание высокопродуктивных животных и обеспечение их полноценными кормами, содержащими все необходимые вещества. Как показывает практика, одним из простых, доступных и недорогих способов повышения витаминной полноценности рационов животных является использование пророщенного зерна ячменя [1]. Зерно необходимо проращивать до величины ростков и корешков 15-20 мм, после этого кормовую добавку можно выдавать непосредственно в кормушку; или подготавливать для смешивания с комбикормом и в дальнейшем выдавать с помощью тросово-шайбового транспортера в кормушки [2-7].
С целью совершенствования технологии предлагается конвейер для проращивания
зерна [8] на витаминный корм животным и птице. Конвейер позволит повысить эффективность проращивания зерна за счет предварительной электромагнитной обработки, обеспечивающей дезинфекцию и стимуляцию прорастания зерна, а также поточность процесса проращивания зерна. На рисунке 1 представлена технологическая схема конвейера для проращивания зерна [9], который выполнен из источника электромагнитной энергии 1, соединенного с излучателем 2. Излучатель 2 установлен внутри камеры 3 над диэлектрическим транспортером 4. Камера 3 в поперечном разрезе выполнена прямоугольного сечения. Диэлектрический транспортер 4 установлен внутри камеры 3. Диэлектрический транспортер 4 выполнен для обработки на нем слоя зерна. Толщина
ветви диэлектрического транспортера 4 выбрана с учетом длины волны. Ниже дозирующей заслонки 5 установлена система запредельных волноводов 6 [9, 10, 11]. На рисунке 2 представлен разрез А-А камеры для предварительной электромагнитной обработки семян перед проращиванием.
Конвейер для проращивания зерна работает следующим образом. В загрузочный бункер 7 подают зерно, с помощью дозирующей заслонки 5 зерно из загрузочного бункера подают в систему запредельных волноводов 6. Вибратор 8 передает вибрации системе запредельных волноводов 6, и зерно подают на загрузочную часть диэлектрического транспортера 4. С помощью привода перемещают диэлектрический транспортер 4 и зерно подают к регулировочной пластине 12. Зерно подают в зазор между диэлектрическим транспортером 4 и регулировочной пластиной 12. Затем установленный слой зерна подают под излучатель 2.
10
11
X
А А А А
^г-^г-а-^гпгнг-,;
4 4 4 А А
■ф- к » Ф »»»»»»=
фекцию и стимуляцию прорастания. Электромагнитное поле проникает сквозь слой зерна, верхнюю ветвь диэлектрического транспортера 4, диэлектрический слой 8 (рис. 2) и отражается от металлического экрана 9 (рис. 1, 2). При прохождении через слой зерна часть электромагнитной энергии поглощается слоем зерна. Отраженная от металлического экрана 9 часть электромагнитных волн возвращается в слой зерна на диэлектрическом транспортере 4 и повторно воздействует на него [9, 11].
Для согласования мощности источника электромагнитной энергии 1 с нагрузкой и защиты от аварийного режима, обусловленного отраженной волной, слой зерна, толщину ветви диэлектрического транспортера 4, расстояние между верхней ветвью диэлектрического транспортера 4 и диэлектрическим слоем, а также толщину диэлектрического слоя выбирают с учетом электрофизических характеристик зерна и длины волны электромагнитного излучения.
А- А
Рис. 1. Конвейер для проращивания зерна:
1 - источник электромагнитной энергии;
2 - излучатель; 3 - камера; 4 - диэлектрический транспортер; 5 - заслонка дозирующая; 6 - система запредельных волноводов; 7 - бункер загрузочный; 8 - вибратор; 9 - металлический экран; 10 - трубопровод; 11 - лампа; 12 - пластина регулировочная
От источника 1 электромагнитную энергию через излучатель 2 подают на слой зерна. В результате этого производят электромагнитную обработку слоя зерна, находящегося на диэлектрическом транспортере 4. В результате воздействия электромагнитного поля на слой зерна осуществляют его дезин-
Рис. 2. Разрез А-А камеры для предварительной
электромагнитной обработки семян перед проращиванием: 1 - источник электромагнитной
энергии; 2 - излучатель; 3 - камера; 4 - диэлектрический транспортер; 5 - заслонка дозирующая; 6 - система запредельных волноводов; 7 -бункер загрузочный; 8 - слой диэлектрический; 9 -металлический экран; 10 -пластина регулировочная
В качестве источника электромагнитных излучений используем магнетрон непрерывного генерирования с частотой 2450 ± 50 МГц. Длина волны X = 12 см.
Толщина обрабатываемого слоя зерна при относительной диэлектрической проницаемости зерна ех= 3 равна (рис. 2):
1 = 1/ (2^)= 3,5 см, (1)
где X - длина волны электромагнитного излучения;
Толщина ветви диэлектрического транспортера при относительной диэлектрической проницаемости а2 = 9 равна:
12 = 1/ (4 1 см. (2)
Расстояние между диэлектрическим слоем и лентой диэлектрического транспортера выбираем из условия:
13 = 1 = з см . (3)
Толщина диэлектрического слоя над металлическим экраном при относительной диэлектрической проницаемости е4 = 4 равна:
14 =1/(44^ )= 1,5 см. (4)
С диэлектрического транспортера 4 зерно
подают в заранее заполненную водой ванну. В ванне зерно выдерживают в течение 12-16 часов. Затем при помощи нории намокшее зерно подают в бункер. По всей ширине бункера зерно растаскивают и подают на транспортер при помощи шнека. Одновременно со шнеком включают мотор-редуктор, который при помощи цепной передачи приводит в работу транспортеры. Транспортером протаскивают зерно по всей своей длине. Далее мотор-редуктор выключают. Для достижения влажности зерна 42-47% по трубопроводу 10 подают воду, которая из форсунок попадает на транспортеры. Вода с транспортеров стекает в емкости. Зерно на транспортере выдерживают сутки. Затем включают мотор-редуктор, и зерно под действием сил гравитации перемещают с транспортера на щиток; отражаясь от него, зерно подается на следующий транспортер. При помощи светильников 11 облучают зерно, находящееся на транспортерах. Зерно последовательно проводят через все транспортеры. На каждом
транспортере зерно выдерживают одни сутки. До длины ростков 1,5-2,0 см зерно проращивают пять суток, поэтому в конвейере установлено пять транспортеров. После транспортера пророщенное зерно перемещают на выдачу животным. Выводы.
1. Производство витаминных кормовых добавок на основе пророщенного зерна является актуальной задачей для современного животноводства.
2. Предложенная конструкция конвейера для проращивания зерна обеспечивает поточность процесса проращивания зерна, а также дезинфекцию и стимуляцию за счет предварительной электромагнитной обработки зерна.
Литература:
1. Эффективность откорма свиней с использованием пророщенного зерна ячменя в их рационах / Г.С. По-ходня и др. // Вестник Курской ГСХА. 2012. №9.
2. Пат. 2558219 РФ. Технологическая линия для проращивания и введения в комбикорм пророщенного зерна / Булавин С.А. и др. Заяв. 02.04.14; Опубл. 27. 07.15, Бюл. №21.
3. Саенко Ю.В. Технологическая линия проращивания зерна на витаминный корм // Сельский механизатор. 2017. №2. С. 24-25.
4. Определение параметров конвейерной сушилки пророщенного зерна / С.В. Вендин и др. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2015. №1.
5. Вендин С.В. Измельчение пророщенного зерна для приготовления кормовых смесей. М., 2017. 137 с.
6. Чехунов О.А. Разработка конструктивной схемы пресс-гранулятора // Мат. Межд. науч. конф. Белгород, 2015.
7. Чехунов О.А. Разработка ручной кормораздаточной тележки для свиноводческих миниферм // Мат. Межд. науч. конф. Т. 2. Белгород, 2017.
8. Пат. 2444881 РФ. Конвейер для проращивания зерна / Саенко Ю.В. и др. Заяв. 07.10.10; Опубл. 20.03.12.
9. Пат. RU 2642511 РФ. Конвейер для проращивания зерна / Вендин С.В. и др. Заяв. 07.03.17; Опубл. 25.01.18
10. Вендин С.В. Экспериментальные исследования процессов СВЧ обработки семян. М., 2017. 116 с.
11. Вендин С.В. Технологическая линия получения кормовых добавок с использованием пророщенного зерна // Актуальные проблемы агроинженерии в XXI веке. Белгород, 2018. С. 30-34.
Literatura:
1. EHffektivnost' otkorma svinej s ispol'zovaniem prora-shchennogo zerna yachmenya v ih racionah / G.S. Pohod-nya i dr. // Vestnik Kurskoj GSKHA. 2012. №9.
2. Pat. 2558219 RF. Tekhnologicheskaya liniya dlya pro-rashchivaniya i vvedeniya v kombikorm proroshchennogo zerna / Bulavin S.A. i dr. Zayav. 02.04.14; Opubl. 27. 07.15, Byul. №21.
3. Saenko YU.V. Tekhnologicheskaya liniya prorashchi-vaniya zerna na vitaminnyj korm // Sel'skij mekhanizator. 2017. №2. S. 24-25.
4. Opredelenie parametrov konvejernoj sushilki proroshchennogo zerna / S.V. Vendin i dr. // Mekhanizaciya i ehlektrifikaciya sel'skogo hozyajstva. 2015. №1.
5. Vendin S.V. Izmel'chenie proroshchennogo zerna dlya prigotovleniya kormovyh smesej. M., 2017. 137 s.
6. CHekhunov O.A. Razrabotka konstruktivnoj skhemy press-granulyatora // Mat. Mezhd. nauch. konf. Belgorod, 2015.
7. CHekhunov O.A. Razrabotka ruchnoj kormorazdatoch-noj telezhki dlya svinovodcheskih miniferm // Mat. Mezhd. nauch. konf. T. 2. Belgorod, 2017.
8. Pat. 2444881 RF. Konvejer dlya prorashchivaniya zerna / Saenko YU.V. i dr. Zayav. 07.10.10; Opubl. 20.03.12.
9. Pat. RU 2642511 RF. Konvejer dlya prorashchivaniya zerna / Vendin S.V. i dr. Zayav. 07.03.17; Opubl. 25.01.18
10. Vendin S.V. EHksperimental'nye issledovaniya pro-cessov SVCH obrabotki semyan. M., 2017. 116 s.
11. Vendin S.V. Tekhnologicheskaya liniya polucheniya kormovyh dobavok s ispol'zovaniem proroshchennogo zerna // Aktual'nye problemy agroinzhenerii v XXI veke. Belgorod, 2018. S. 30-34.
OF MECHANIZATION TOOLS IMPROVEMENT FOR GRAINS' GERMINATION FOR PIGS' VITAMIN FEED A.A. Getmanov, post-graduate student Belgorod GAU S.V. Saenko, engineer
Regional electric sets of PAO "MPCK of Center"-"Belgorodenergo» branch
Abstract. Modern pig breeding involves high production animals' cultivation and them providing with complete feed containing all the necessary substances. The feed vitamin value increasing can be done by vitamin herbal flour adding. Therefore, a simple and affordable way the vitamins' content in feed increase is the issuance of feed mixtures with the sprouted barley grains' addition. However, it should be noted that the sprouted grains has a high humidity. Therefore, sprouted grains' nutritional properties for a long period of time preserving it is necessary to carry out its drying, grinding and in combined feed adding. The most complete technology of sprouted grains' producing and ma -king provides a chain of operations, including the grains' germination on the conveyor's belt, sprouted dried grains' drying and grinding, given product with combined feed mixing, as well as with vitamin supplements and combined feed with water. From our point of view, the vitamin feed supplements producing efficiency can be improved by using the positive effects of SWCh-microwave exposure at different stages of productivity. According to the general technology, before wheat or barley grains' germination it is pre-cooked preparation has done. In this case, it is possible to carry out the operation of seeds pre-sowing SWCh -microwave treatment in order to growth and disinfection stimulating. A conveyor for grains' germination is made with the grains' pre-electromagnetic treatment is proposed. Before grains' germination it must its disinfection has done, as well as the grains' growth stimulation. The construc-tive-and-regime parameters of the grains' electromagnetic treatment camera are designed. Keywords: sprouted grains, grains' germination conveyor, electromagnetic treatment, super-high frequency.
