CC BY
23
УДК 631.363
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ ГРУБЫХ КОРМОВ
В.Г. Кушнир, доктор технических наук
Н.В. Гаврилов, кандидат технических наук
Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова
А.П. Борзенков, директор
ТОО «Агротехсервис-12»
E-mail: [email protected]
Аннотация. Приведены основные результаты обзора существующего оборудования для измельчения грубых кормов на животноводческих фермах. Выявлен ряд достоинств и недостатков имеющегося оборудования, включая следующие: соответствие измельченного материала зоотехническим требованиям, устойчивый процесс измельчения независимо от состояния и габаритов исходного материала, низкую удельную металлоемкость, простоту изготовления, использование агрегата по габаритным размерам. Среди ряда недостатков измельчителей - зависание материала в камере измельчения, неполное измельчение грубого корма, что не соответствует требованиям для кормления разновозрастных животных. На основании исследовательских работ и анализа существующих технических средств для измельчения грубых кормов предложена конструкция мобильного измельчителя с регулировкой фракций измельчения, которая обеспечивает изменение величины частиц грубого корма от 5 до 20 мм.
Ключевые слова: измельчитель, конструктивно-технологическая схема, рабочие органы, регулировка фракций измельчения.
Обзор конструкций мобильных измельчителей позволил выявить следующие требования к мобильным техническим средствам для измельчения грубых кормов:
- высокая пропускная способность при низких удельных энергозатратах;
- устойчивый процесс измельчения независимо от состояния и габаритов исходного материала;
- соответствие измельченного материала зоотехническим требованиям;
- низкая удельная металлоемкость;
- простота изготовления, технического обслуживания и текущего ремонта;
- возможность использования агрегата по габаритным размерам в существующих животноводческих комплексах и фермах.
Измельчители грубых кормов, разработанные разными фирмами Голландии, Канады, Англии, США, отвечают многим из вышеперечисленных пунктов, но из-за своей дороговизны и габаритных размеров исключают возможность использования на животноводческих комплексах Республики Казахстан. Технические средства измельчения
грубых кормов в рулонах, тюках и россыпью, изготовляемые в странах СНГ (измельчители - ПУН, ФН-1,4, ПС-5, РСС-6Б-1, КДУ-2, ИГК-ЗОБ, ИСК-3, РИСК-2, ИРГК «Вятка», УСК-15, КОРК-15А, ИРТ-165, ИРТ-80, ЛИС-3; раздатчики - КТУ-10А, РММ-5А, РММ-Ф-6, КСА-5Б, РСП-10, РКТ-10, ПРК-Ф-0,4-5), имеют высокие энергетические показатели и выполняют, как правило, одну из операций - измельчение или погрузка с раздачей материала в кормушки, и требуют применения ручного труда [1].
Испытания, проведенные многими исследователями, выявили ряд следующих недостатков технических средств:
- низкую пропускную способность, соответственно, высокие удельные энергозатраты;
- зависание материала в камере измельчения, неполное измельчение грубого корма;
- сильное пыление при выдаче грубого корма;
- высокую неравномерность выдачи готового продукта;
- низкую эксплуатационную надежность,
Механизация, автоматизация и машинные технологии в животноводстве
обусловленную наличием большого количества редукторов и ременных передач.
На основании исследовательских работ, проведенных в Агротехсервис-12 (г. Коста-най, Республика Казахстан), и анализа существующих технических средств для приготовления грубых кормов предлагается конструктивно-технологическая схема мобильного измельчителя с регулируемым измельчением. Изобретение относится к устройствам для переработки грубых кормов, в том числе комбинированных кормов; может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности, животноводстве.
Известно устройство для измельчения грубых кормов ИК-2, содержащее втулку, фланец крепления ножей, ножи измельчителя, противорежущую пластину, выходное отверстие (прототип) [1]. Рабочим органом измельчителя являются ножи измельчителя.
Работает измельчитель следующим образом. Сырье подается в приемную воронку, за счет разряжения, создаваемого вентилятором, масса поступает к ножам, где находятся четыре подвижных ножа, изготовленных из высокопрочной быстрорежущей стали, и восьми сменных неподвижных противоре-жущих пластин, закрепленных на корпусе измельчителя. Масса за счет центробежной силы прижимается к стенке приемного бункера и измельчается при помощи ножей и противорежущих пластин. Измельченная и наиболее легкая масса втягивается вентилятором и выбрасывается в выходное отверстие. Недостатком измельчителя ИК-2 является то, что не осуществляется регулировка степени измельчения фракций грубого корм. Фракции измельчения получаются величиной более 20 мм, что не соответствует зоотехническим требованиям для кормления животных [2].
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности, снижение энергозатрат процесса измельчения путем совершенствования конструкции измельчителя (рисунок). Указанная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем втулку 1, фланец крепления ножей 2, ножи измельчителя 3, противорежущие пла-
стины 4, кольцо регулировки фракции измельчения 5, выходное отверстие 6, кольцо регулировки фракции измельчения обеспечивает, согласно предлагаемому изобретению, изменение величины частиц грубого корма от 5 до 20 мм.
Рис. Схема измельчителя: 1 - втулка, 2 - фланец крепления ножей, 3 - ножи измельчителя, 4 - противорежущая пластина, 5 - кольцо регулировки фракции измельчения, 6 - выходное отверстие
При перемещении-измельчении грубых кормов возникают значительные местные сопротивления, отрицательно влияющие на различные участки работающего устройства, на его производительность и ресурсоем-кость. Эта гипотеза получила подтверждение при экспериментальных исследованиях процесса измельчения грубых кормов [3-6]. Поэтому при моделировании измельчителей следует учитывать возникающие сопротивления перемещению-измельчению грубых кормов. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство измельчения грубых кормов отличается простотой, надежностью, низкой себестоимостью.
На рисунке приведен общий вид измельчителя с конструктивными отличиями от прототипа. Измельчитель состоит из втулки 1, фланца крепления ножей 2, ножей измельчителя 3, противорежущей пластины 4, кольца регулировки фракции измельчения 5, выходного отверстия 6. Фракция измельчения регулируется за счет внутреннего диаметра кольца регулировки фракции измельчения 5, которое устанавливается в основной корпус. Результаты проведенных экспери-
Лоигпа! оГ УШТ^Н №2(30)-2018
169
ментальных исследований позволили создать конструкцию измельчителя со следующими показателями (таблица).
Таблица. Техническая характеристика измельчителя
Выводы. Процесс измельчения при помощи регулируемого кольца позволяет получать фракции необходимых параметров, что очень удобно при измельчении массы грубого корма при кормлении разных животных. Причем чем меньше требуется фракция измельчения, тем меньшего внутреннего диаметра устанавливается регулировочное кольцо, и наоборот, чем крупнее требуется фракция, тем большего диаметра устанавливается кольцо.
Рекомендуемые диаметры колец (внутренний диаметр):
- фракция измельчения 5-20 мм - диаметр 290 мм;
- фракция измельчения до 5 мм - диаметр 240 мм.
Литература:
1. Общее устройство измельчителя ИК-2. Эртиль, 1989. 20 с.
2. Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. М., 1990. 335 с.
3. Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов. М., 1987. 304 с.
4. Система машин и технологий для комплексной механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства на период до 2020 года / Лачуга Ю.Ф. и др. М., 2012. Т. 2. Животноводство.
5. Рекомендации по организационно-экономическому механизму обновления технической базы сельского хозяйства / Драгайцев В.И. и др. М., 2000.
6. Повышение эффективности производства продукции животноводства / Морозов Н.М. и др. М., 2008.
Literatura:
1. Obshchee ustrojstvo izmel'chitelya IK-2. EHrtil', 1989. 20 s.
2. Zavrazhnov A.I., Nikolaev D.I. Mekhanizaciya prigo-tovleniya i hraneniya kormov. M., 1990. 335 s.
3. Kukta G.M. Mashiny i oborudovanie dlya prigotovle-niya kormov. M., 1987. 304 s.
4. Sistema mashin i tekhnologij dlya kompleksnoj meha-nizacii i avtomatizacii sel'skohozyajstvennogo proizvod-stva na period do 2020 goda / Lachuga YU.F. i dr. M., 2012. T. 2. ZHivotnovodstvo.
5. Rekomendacii po organizacionno-ehkonomicheskomu mekhanizmu obnovleniya tekhnicheskoj bazy sel'skogo hozyajstva / Dragajcev V.I. i dr. M., 2000.
6. Povyshenie ehffektivnosti proizvodstva produkcii zhi-votnovodstva / Morozov N.M. i dr. M., 2008.
Высота, мм 1100
Ширина, мм 600
Длина, мм 800
Род питающей сети 380 В, 50 Гц
Электродвигатель АИР100S2 4 кВт х 3000 об/мин
Производительность при переработке соломы, кг/ч 200
Производительность при переработке зеленой травы, кг/ч 120
THE ROUGHAGE FEED CHOPPER IMPROVEMENT V.G. Kushnir, doctor of technical sciences N.V. Gavrilov, candidate of technical sciences Kostanay state university named after A. Baitursynov A.P. Borzenkov, director TOO «Agrotehservis-12»
Abstract. The existing equipment review's main results for roughage feed grinding on livestock farms. A number of available equipment's advantages and disadvantages are revealed, including the following: chopped material co m-pliance to zootechnical requirements, stable chopping process regardless of the initial material's condition and dimensions, low specific metal capacity, ease of manufacturing, the aggregate by overall dimensions use. Among the chopper's several disadvantages - feed material's lockup in the chopping chamber, coarse food incomplete grinding that does not meet the requirements for different ages' animals feeding. On the basis of research and analysis of the existing technical means for the coarse feeds chopping, the design of a mobile chopper with the chopping fractions' regulation is proposed, that provides a coarse feed particles size from 5 to 20 mm changing. Keywords: chopper, constructional-and-technological scheme, working bodies, chopping fractions' regulation.
