CC BY
29
Выводы
1. Рассмотрены проблемы повышения качества плазменной резки сталей и основные возникающие дефекты. Описано моделирование процесса плазменной резки металла.
2. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования плазменной резки конструкционной легированной стали 30ХГСА и низколегированной стали 09Г2С. Установлены оптимальные режимы, позволяющие повысить качество плазменной резки исследуемых сталей.
В процессе работы проводились теоретические и экспериментальные исследования влияния параметров плазменной резки на качество поверхности реза стального листового проката. Рассмотрены проблемы повышения качества плазменной резки сталей и основные возникающие дефекты. Описано моделирование процесса плазменной резки металла.
В результате проведённых исследований разработаны рекомендации к программному обеспечению для оптимизации режимов плазменной резки сталей 30ХГСА и 09Г2С с целью соответствия требованиям действующих нормативных документов ISO 9013:2017 «Резка тепловая. Классификация резов, полученных тепловым способом. Геометрические характеристики изделий и допуски на характеристики», ГОСТ 14792-80 «Детали и заготовки, вырезаемые кислородной
и плазменно-дуговой резкой». Результаты исследований используются при проведении занятий в Государственном аграрном университете Северного Зауралья.
Литература
1. Ставицкий А.В. Повышение износостойкости и упрочнение сегментных ножей уборочной техники электродиффузионной обработкой // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 121 - 126.
2. Особенности формирования упрочнённого слоя электродиффузионной термообработкой / М.Ф. Ждано-вич, В.Ю. Паульс, А.В. Ставицкий [и др.] // Молодой учёный. - 2015. - № 6-5 (86). - С. 1 - 4.
3. Инновационная технология электродиффузионного упрочнения ножей косилок / В.Ю. Паульс, Н.И. Смолин,
A.В. Ставицкий [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 5. С. 40 - 42.
4. Паульс В.Ю., Кусков В.Н., Смолин Н.И. Упрочнение деталей трактора Т-4А из низколегированных сталей электродиффузионной термообработкой // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. № 12. С. 50 - 51.
5. Ставицкий А.В. Упрочнение ножей косилок электродиффузионной термической обработкой //Новые задачи технических наук и пути их решения: сб. ст. Междунар. науч.-практич. конф. Пермь, 2016. С. 139 - 142.
6. Пат. на полезную модель № 148889 Российская Федерация, МПК F27B19/02. Установка для электродиффузионной термообработки полых деталей / Паульс
B.Ю., Жданович М.Ф., Смолин Н.И., Скок М.А., Ставицкий А.В. (РФ); заявл. 10.06.14; опубл. 20.12.14; Бюл. № 35.
Алексей Владимирович Ставицкий, старший преподаватель. ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья». Россия, 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7, [email protected]
Вячеслав Юрьевич Паульс, кандидат технических наук, доцент. ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья». Россия, 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7, [email protected]
Alexey V. Stavitsky, senior lecturer. Northern Trans-Ural State Agricultural University. 7, Republic St., Tyumen, 625003, Russia, [email protected]
Vyacheslav Yu. Pauls, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor. Northern Trans-Ural State
Agricultural University. 7, Republic St., Tyumen, 625003, Russia, [email protected]
-♦-
Научная статья УДК 636.085.5
Технология приготовления экспандированных кормов для сельскохозяйственных животных
Игорь Евгеньевич Припоров
Кубанский государственный аграрный университет
Аннотация. Цель исследования - проанализировать технологические линии для экспандирования кормов, что позволит повысить их качество. В современных условиях экономически целесообразно производство комбикормов максимально приближать к потребителю. При этом должны использоваться малоэнергоёмкие технические средства, местное сырьё и все технологические приёмы, способствующие высокопродуктивному действию производимых комбикормов. Один из наиболее эффективных способов термомеханической обработки кормов для повышения их питательной ценности - экспандирование. Основные преимущества экспандеров - меньшая энергоёмкость, более долгий срок службы рабочих органов, высокий уровень ввода жидких компонентов, улучшенные качество и усваиваемость кормов, устранение вредных для питания компонентов. Анализ технологий приготовления экспандированного корма показал, что большинство заводов не имеют экспандеров, что не позволяет получать белковые корма, а именно жмых из семян масличных культур. Экспандеры позволяют получать корма в рассыпном, гранулированном
видах и крупки для птицы в зависимости от их расположения в технологической линии. Дальнейшие исследования должны быть направлены на совершенствование экспандеров, а также совершенствование технологий для получения экспандированного белкового корма в разных видах.
Ключевые слова: экспандер, экспандированные корма, кормовая база, энергоёмкость процесса, пресс-гранулятор, технологическая линия.
Для цитирования: Припоров И.Е. Технология приготовления экспандированных кормов для сельскохозяйственных животных // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 5 (91). С. 113 - 117.
Original article
Technology for the preparation of expanded feed for farm animals
Igor E. Priporov
Kuban State Agrarian University
Abstract. The purpose of the study is to analyze technological lines for expanding feed, which will improve their quality. In modern conditions, it is economically feasible to bring the production of compound feeds as close as possible to the consumer. At the same time, low-energy technical means, local raw materials and all technological methods that contribute to the highly productive effect of the produced compound feeds should be used. One of the most effective ways of thermomechanical processing of feed to increase their nutritional value is expansion. The main advantages of expanders are lower energy consumption, longer service life of working bodies, high level of liquid components input, improved feed quality and digestibility, elimination of components harmful to nutrition. The analysis of technologies for the preparation of expanded feed showed that most plants do not have expanders, and also do not allow obtaining protein feeds, namely cake from oilseeds. Expanders allow you to get feed in loose, granular forms and grains for poultry, depending on its location in the processing line. Therefore, further research should be aimed at improving expanders, as well as improving technologies for obtaining expanded protein feed in various forms.
Keywords: expander, expanded feed, feed base, energy intensity of the process, press granulator, technological line.
For citation: Priporov I.E. Technology for the preparation of expanded feed for farm animals. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 91(5): 113 - 117. (In Russ.)
В современных условиях экономически целесообразно производство комбикормов, которое максимально приближено к потребителю. При этом используются менее энергоёмкие технические средства, а также местное сырьё, технологические приёмы, которые способствуют высокопродуктивному действию их производства
[1 - 3].
Повышение эффективности производства животноводческой продукции связано с созданием прочной кормовой базы, что является актуальной проблемой. При этом важная роль отводится комбикормовой промышленности, которая обязана обеспечивать животноводство качественными, высокоэффективными комбикормами [4].
Производство и использование высококачественных комбикормов на современном этапе приобретает важное значение, что влияет на качество кормов, обусловливает количественные и качественные показатели продукции животноводства [5].
Затраты на корма составляют до 75 % в структуре себестоимости продукции животноводства. Общеизвестным фактором является наличие цены комбикорма промышленного производства, превышающей стоимость исходного сырья.
Производители животноводческой продукции вынуждены самостоятельно производить комбикорма и концентрированные корма с использованием собственного кормового сырья. Однако
их производство в хозяйствах имеет недостатки. Анализ технологических схем комбикормовых мини-заводов показывает, что процессы, происходящие в них, основаны на механическом измельчении зернового сырья, смешивании сухих компонентов и гранулировании. Данные технологические операции не позволяют использовать потенциал производимого корма, что приводит к ограничению его усвояемости и снижению продуктивности животных [6].
Важнейшим условием по увеличению производства продукции животноводства - рост высококачественных кормов, что позволит организовать полноценное сбалансированное кормление животных. Эффективный способ термомеханической обработки кормов для повышения их питательной ценности - экс-пандирование. Основные преимущества экспандеров - меньшая энергоёмкость, длительный срок службы рабочих органов, высокий уровень ввода жидких компонентов, высокое качество и усвояемость кормов, а также устранение вредных для питания компонентов. Совершенствование конструктивно-режимных параметров экспандера является сложной, но важной и актуальной задачей, решение которой способствует изучению влияния различных факторов на повышение эффективности процесса экспандирования [7].
Исходя из анализа мирового опыта обработки семян (термический, гидротермический и
термомеханический) перспективным способом приготовления кормов для сельскохозяйственных животных является экспандирование. Ввод экспандера в технологическую линию по термообработке высокопротеиновых культур позволит получать на выходе качественный продукт. Экспандирование позволяет изготавливать комбикорма в виде нетвёрдой крупки, которая благотворно влияет на процесс усвояемости животными, повышает качество корма, особенно у труднопрессуемых компонентов. Экс-пандант используется вместо гранулированного комбикорма. При помощи экспандирования получают кормовую массу с вводом кормового жира, мелассы, рыбного гидролиза и прочих жидких добавок. Структура корма при данном технологическом процессе получается пористой, с увеличенной площадью поверхности частиц, за счёт этого обеспечивается лёгкое проникновение собственных ферментов, преобразующих корм в экспандант. Экспандирование - процесс экструдирования, отличающийся от него более мягкими условиями и своими технологическими особенностями [8].
Серьёзной проблемой в России, сдерживающей развитие животноводства, является несбалансированность кормов, основная их часть приходится на крупный рогатый скот, свиней и других сельскохозяйственных животных. Для серийных технологий переработки кормов присущи высокие энергозатраты и металлоёмкость оборудования, низкое качество готового продукта и др. Создание инновационной технологии производства экспандированных комбикормов, которые будут адаптированы для различных животных, позволит повысить требования к их качеству, расширить номенклатуру сырья и ассортимент продукции [9].
Цель исследования - проанализировать технологические линии для экспандирования кормов, особенно для белковых, например таких, как жмых из семян масличных культур (подсолнечник, рапс, соя и др.), что позволит повысить их качество.
Материал и методы. Подготовка семян к экспандированию осуществляется в следующей последовательности: очистка от сорных, минеральных и металломагнитных примесей, шелушение (при экспандировании плёнчатых культур), отсеивание плёнок, измельчение, дозирование и смешивание с жидкими добавками, завершающей операцией является увлажнение водой и паром. На практике применяются технологии производства комбикормов, в которых экспандер используется в сочетании с пресс-гранулятором или в отсутствие его. В обоих случаях предварительное смешивание исходного кормового сырья с жидкими добавками в специальном смесителе, который установлен перед
экспандером, повышает их однородность перед обработкой, а следовательно, и качество готового продукта [1, 10].
Взаимодействие экспандера с гранулятором (рис. 1) увеличивает производительность последнего (до 30 %), так как в этом случае пресс формирует гранулы.
При этом уменьшается толщина матрицы, используется кормовое сырьё с высоким содержанием клетчатки, а также значительно увеличивается количество жидких добавок [1].
Отказаться в технологической линии от использования пресс-гранулятора (рис. 2) возможно при экспандировании кормового сырья с высоким содержанием крахмала.
При выполнении программы Союзного государства «Разработка перспективных ресурсосберегающих, экологически чистых технологий и оборудования для производства биологически полноценных комбикормов» В.А. Афанасьев и Ю.А. Джабаев разработали технологии и оборудование, а именно пропариватель, кондиционер, экспандер и др. для производства экспан-дированных комбикормов, а также линию для производства экспандированного комбикорма (рис. 3), в которой реализуются следующие три ресурсосберегающие технологии экспандирован-ных комбикормов:
- в рассыпном виде, которая позволяет повысить питательность комбикорма за счёт гидролиза крахмала, сохранность вводимых с
Рис. 1 - Схема технологической линии
экспандирования кормов с пресс-гранулятором:
1 - шнековый питатель; 2 - смеситель; 3 -экспандер; 4, 7 - измельчители; 5 - пресс-гранулятор; 6 - охладитель [1]
А
V-,
1УУ\ I 1
Ж
IX X XI3
"Г
ГсгП 5
( ) о
V
Готовый продукт
Рис. 2 - Схема технологической линии экспандирования кормов без гранулирования готового продукта:
1 - шнековый питатель; 2 - система дозирования жидких добавок и пара; 3 - смеситель; 4 -экспандер; 5, 8 - измельчители; 6 - ленточный охладитель; 7 - просеиватель [1]
премиксом биологически активных веществ, что способствует уничтожению болезнетворных бактерий, патогенной микрофлоры, плесени и др.;
- в гранулированном виде, что снижает содержание мелкой фракции по сравнению с рассыпным продуктом на 15 - 20 %, сокращает потери и пылеобразование при последующем транспортировании, складировании, раздаче и потреблении животными и птицей, повышает объёмную массу кормов на 20 - 25 %, что позволяет увеличить эффективность использования объёма хранилищ;
- в виде крупки - обеспечивает получение экологически чистого корма необходимой крупности для молодняка птицы, цыплят-бройлеров, кур-несушек, рыбы, поскольку производство мелких гранул (0 2 или 3 мм) экономически нецелесообразно из-за малой производительности пресс-гранулятора и больших энергозатрат [11].
Технологическая линия для производства полнорационных комбикормов по патенту № 2 728 603 имеет следующие преимущества:
- производит высокобелковые кормовые добавки для их дальнейшего использования в производстве полнорационных комбикормов для сельскохозяйственных животных и птицы;
- гидротермическая технология (экспанди-рование) повышает кормовую ценность. Её положительное влияние проявляется в повышении переваримости крахмала, изменении белкового комплекса зерна, инактивации ингибиторов пи-
щеварительного тракта, пастеризации, образовании ароматических веществ, которые позволяют улучшить вкусовые качества зерна;
- повышает качество полнорационных комбикормов для сельскохозяйственных животных со сбалансированными по питательной ценности компонентами, которые способствуют росту привесов, сокращению сроков откорма и снижению конверсии корма;
- улучшает усвояемость люпина на 10 - 12 %, снижает до минимума антипитательные вещества, полностью удаляет оболочку зерна, улучшает технологические и технико-экономические показатели, снижает энергозатраты на 18 - 20 %;
- увеличивает продуктивность животных и птицы на 15 - 20 %, повышает усвояемость кормов на 10 - 12 %, сокращает долю зерновых компонентов в рецептуре комбикорма на 10 - 15 % и удельный расход электроэнергии на 10 - 15 % [12].
Рис. 3 - Технологическая схема линии экспандирования рассыпных комбикормов:
1 - накопительный бункер; 2 - шнековый питатель; 3 - магнитная колонка; 4 -кондиционер-смеситель; 5 - экспандер; 6 - запирающий конус; 7 - структуратор; 8 -шнековый питатель; 9 - пресс-гранулятор; 10 - охладительная колонка; 11 - валковый измельчитель [9, 11]
Выводы. Анализ технологий приготовления экспандированного корма показал, что большинство заводов не имеют экспандеров, а также не позволяют получать белковые корма, а именно жмых из семян масличных культур. Экспандеры позволяют получать корма в рассыпном, гранулированном видах и крупки для птицы в зависимости от его расположения в технологической линии. Поэтому дальнейшие исследования должны быть направлены на совершенствование экспандеров, а также совершенствование технологий для получения экспандированного белкового корма в разных видах.
Литература
1. Мишуров Н.П. Рекомендуемые технологии производства комбикормов в хозяйствах // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2015. № 4 (20). С. 6 - 14.
2. Влияние инфракрасного облучения на гигиенические характеристики и питательность зерновых кормов / Д.А. Благов, И.В. Миронова, М.Ф. Туктаров [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (87). С. 140 - 144.
3. Припоров И.Е., Гаврилов Е.В. Разработка технологии приготовления комбикорма с применением современной компьютерной техники // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 142 - 145.
4. Козлов С.И. Переработка зерна при производстве комбикормов с использованием новых технологий // Вестник Барановичского государственного университета. Серия: Физико-математические науки. Технические науки. 2013. № 1. С. 175 - 182.
5. Козлов С.И. Результаты экспериментальных исследований процесса экспандирования зерна ржи // Конструирование, использование и надёжность машин сельскохозяйственного назначения. 2015. № 1 (14). С. 51 - 55.
6. Направления совершенствования оборудования при производстве комбикормов / В.А. Шаршунов, А.В. Червяков, С.В. Курзенков [и др.] // Вестник Могилёвского государственного университета продовольствия. 2018. № 1 (24). С. 87 - 93.
7. Сапа В.Ю. Анализ результатов исследования режимов работы экспериментального винтового пресса (экспандера) для производства высокоэффективных кормов для сельскохозяйственных животных // 3i: intellect, idea, innovation - интеллект, идея, инновация. 2020. № 4. С. 61 - 67.
8. Загоруйко М.Г., Дорохов А.С., Марадудин А.М. Обоснование основных параметров шнекового экспандера для переработки высокопротеиновых культур // Нива Поволжья. 2020. № 2 (55). С. 124 - 131.
9. Афанасьев В.А., Богомолов И.С. Исследование влияния режимов экспандирования рассыпных комбикормов на их качество // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2012. № 3 (53). С. 27 - 30.
10. Мишуров Н.П. Перспективные технологии тепловой обработки комбикормов. М., 2006. 84 с.
11. Афанасьев В.А., Джабаев Ю.А. Оценка эффективности производства и использования экспандированных комбикормов // Вестник ВГУИТ. 2016. № 3. С. 313 - 320.
12. Пат. № 2728603. Российская Федерация. Технологическая линия производства полнорационных комбикормов / Афанасьев В.А., Остриков А.Н., Богомолов И.С., Филипцов П.В., Нестеров Д.А.; заявка № 2019125075; заявл. 06.08.2019; опубл. 30.07.2020. Бюл. № 22.
Игорь Евгеньевич Припоров, кандидат технических наук, доцент. ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина». Россия, 350044, Краснодарский край, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, [email protected]
Igor E. Priporov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor. Kuban State Agrarian University named
after I.T. Trubilin. 13, Kalinina Str., Krasnodar, Krasnodar Territory, 350044, Russia, [email protected]
-♦-
Научная статья УДК 631.2
Ультразвуковое устройство для отпугивания грызунов
Сергей Валерьевич Егоров, Иван Викторович Савчук, Дмитрий Олегович Суринский
Государственный аграрный университет Северного Зауралья
Аннотация. В статье рассмотрено ультразвуковое устройство для отпугивания грызунов, предложена его усовершенствованная конструкция. Данная модель может использоваться в производственных и торговых помещениях, зернохранилищах, птицеводческих и животноводческих комплексах. Из техники, имеющейся на данный момент, известно устройство для отпугивания животных (Ки № 2075295 С1 А01М 29/02), у которого генератор акустического излучения выполнен с фиксированной частотой основной несущей гармоники звукового диапазона. Под воздействием отпугивателя самки грызунов становятся бесплодными. Основным достоинством является то, что ультразвуковые отпугиватели безопасны для жизнедеятельности людей, не влияют на домашних животных и птиц, а также не вызывают помех в работе теле- и радиоаппаратуры и в то же время служат надёжной защитой от крыс, мышей и прочих грызунов.
Ключевые слова: отпугиватели грызунов, ультразвуковое устройство, высокочастотные волны, ультразвуковые волны.
