ВВЕДЕНИЕ. Основная задача агропромышленного комплекса России – значительное увеличение

Основная задача агропромышленного комплекса России – значительное увеличение продукции земледелия и животноводства, обеспечение высоких и устойчивых темпов развития сельскохозяйственного производства.

Важнейшее условие успешного развития животноводства - создание прочной кормовой базы, совершенствование средств механизации и автоматизации процесса производства и переработки кормов. С этой целью наращивается количество площадей сельскохозяйственных угодий занятых кормовыми культурами [1].

Для уменьшения эксплуатационных издержек, затрат живого труда на производство кормов и обслуживание животных требуется обеспечить дальнейшее снижение себестоимости продукции животноводства и птицеводства.

Физиологические требования животного сводятся к тому, чтобы корм был питательным, легко переваривался, охотно поедался. Корм не должен содержать вредных примесей влияющих на здоровье животного.

Один из эффективных путей использования кормового сырья связан, прежде всего, с рациональными техническими приемами его обработки. Современные технологии приготовления кормов дают возможность сохранить питательность, повысить усвояемость животными, а так же обогащать в процессе обработки различными добавками [2, 3].

По мере расширения промышленных способов производства животноводческой продукции возрастают требования к переработке кормов, значительная часть которых скармливается в измельченном виде для максимального использования питательных веществ. Особое место в комбикормах для животных и птицы занимает фуражное зерно, доля которого доходит до 60% [4].

Зерно измельчают до определенной степени в зависимости от свойств корма, вида и возраста животных. Критерием степени измельчения служит модуль помола. Для каждого вида животных имеются свои допустимые границы степени измельчения материала: для свиней модуль должен быть 0,2-1 мм (мелкий помол), для крупного рогатого скота 1-1,8 мм (средний), для птиц 1,8-2,6 мм (грубый). При этом остаток на сите диаметром 3 мм не должен превышать 5%, 12% и 30% для мелкого, среднего и крупного помола соответственно по ГОСТу 23445-79 «Дробилки кормовые молотковые».

Процесс разрушения материалов на части под действием внешних сил является основным и широко распространенным в комбикормовой, мукомольной промышленности [5,6].

Процесс измельчения исследуется очень давно, однако, до сих пор нет общей теории взаимодействия молотка с зерном. Отсутствие такой теории затрудняет обобщение экспериментальных данных направленных на выявление сложных зависимостей между факторами, определяющими результат измельчения. Отсутствует системный подход к изучению процесса дробления, включающего, с одной стороны, измельчающее устройство - с другой - зерно. В результате чего исследователи часто приходят к противоречивым мнениям относительно влияния тех или иных факторов на эффективность измельчения и предлагают различные пути усовершенствования машин.

Молотковые дробилки используются в 90% всех технологических линий по приготовлению концентрированных и комбикормовых кормов. Они наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемые к измельчающим машинам, и составляют самостоятельную группу высокоскоростных машин ударного действия. Исходя из этого, в качестве объекта исследований принимаем технологический процесс измельчения зерна кормодробилкой молоткового типа.

Из опыта работы предприятий известно, что минимальный ресурс имеют молотки. По разным данным [7] срок службы молотков, в зависимости от перерабатываемого продукта, составляет от 72 до 300 часов. Ресурс других органов на 1-2 порядка выше. Таким образом, самым слабым звеном в дробилке является молоток. Неэффективность использования молотков выражается в выбраковке молотков, пригодных к работе, или использованию изношенных молотков. Это приводит к повышенному расходу оборотных средств на закупку молотков и на оплату электроэнергии. Повышение надежности работы молотков в сочетании с простотой и надежностью дробилки в целом сделало бы этот тип измельчителей одним из совершенных. Указанные обстоятельства и послужили снованием для обоснования конструктивных параметров молотка.

Эффективность использования предлагаемых молотков заключается в том, что при использовании данного молотка происходит преобладание прямых ударов, что в свою очередь ведет к снижению износа молотка.

Цель исследования: Повышение надежности работы кормодробилок за счет обоснования конструктивных параметров молотка и выбора материала для его изготовления.

Задачи исследования:

1. Провести анализ факторов, влияющих на эффективность работы кормодробилок.

2. Теоретически и экспериментально обосновать процесс износа рабочих органов (молотков) кормодробилок.

3. Обосновать оптимальные рабочие параметры предлагаемого молотка кормодробилок.

4. Разработать методику оценки износа рабочих органов (молотков) кормодробилок.

5. Дать технико-экономическую оценку и практические рекомендации по полученным результатам.

Объект исследования: Процесс износа молотка в кормодробилке молоткового типа.

Научная новизна: В результате теоретических и экспериментальных исследований определены зависимости износа поверхностей молотка отугла отклонения рабочей грани молотка. Разработана лабораторная установка, предназначенная для определения угла отклонения молотка от радиального положения, которая защищена патентом Р.Ф. на полезную модель № 51900 [8], а так же предложена, новая конструкция составного молотка, защищенная патентом Р.Ф. на изобретение №2270058.

Практическая ценность: На основании проведенных исследований обоснованны конструктивные параметры молотка, которые обеспечивают повышение ресурса работы молотка и кормодробилки в целом, а также ее эффективность эксплуатации. Предлагаемая конструкция молотка предназначена для установки в серийные кормодробилки.

Апробация: Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Оренбургского государственного аграрного университета в 2003-2006 гг.; на региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов сельского хозяйства, на научно-практической конференции, посвященной 50 – летию освоения целины. Представлялись на областной выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2004 г.

Публикации: Поматериалам диссертационной работы опубликовано 11 работ, в том числе два патента на изобретение и два патент на полезную модель.

Внедрение: Опытные образцы молотков проходили проверку и были внедрены в ООО «Им. 11 Кав. дивизии» Оренбургского района Оренбургской области с целью определения пригодности к эксплуатации опытных образцов, а также получения исходных данных для расчета экономической эффективности и внедрения в производство.

Объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы (120 наименований) и приложений. Работа изложена на 153 страницах машинного текста, содержит 14 таблиц, 39 рисунок и 5 приложений.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Оренбургского государственного аграрного университета.

Дата добавления: 2015-07-19