ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РЕЗАНИЕМ В ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕ КОРМОВ
DOI 10.12737/2073-0462-2023-89-95 УДК 631.35
Ключевые слова:
животноводство, корма, измельчитель, процесс измельчения, энергозатраты.Аннотация
Актуальность исследования обусловлена необходимостью снижения энергоемкости и потерь питательной ценности кормов с одновременным улучшением качественных показателей в процессе измельчения. Работу проводили с целью теоретических исследований конструктивно-технологических параметров измельчителя кормов и определения энергозатрат процесса измельчения резанием. Научная новизна исследования заключается в математических моделях для определения работы резания и суммарной мощности привода измельчителя кормов. При проведении исследований применяли общенаучные положения теории упругости, теории оболочек, механики разрушения, учитывали физико-механические и технологические свойства кормов растительного происхождения. Предложено устройство, конструкция которого обеспечивает равномерную подачу материала в зону резания (на ножи) благодаря рабочей камере в виде усеченного конуса, что приводит к последовательному уменьшению размеров корма до установленных зоотехническими требованиями и улучшает его качество; регулировку интенсивности процесса измельчения, обусловленную возможностью изменения угла наклона поворотных противорежущих ножей; снижение энергоемкости измельчения благодаря свободному перемещению корма к выгрузной камере и оригинальной форме лопасти швырялки. Получены аналитические выражения по определению работы резания на каждом ряде ножей для одного ножа в ряду, суммарной работы всех ножей за один оборот, а также необходимой мощности на привод ротора. Энергоемкость процесса измельчения определяется как сумма затрат на резание, разгон материала и холостого хода ротора. Полная мощность, необходимая для привода измельчителя зависит от количества и геометрических характеристик измельчающих и противорежущих ножей, частоты вращения ротора, свойства измельчаемого материала.
Литература
1. Ряднов А. И., Федорова О. А., Мамахай А. К. Выбор частных показателей комплексной оценки эффективности использования измельчителя корнеклубнеплодов // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2021. Т. 68. № 4(45). С. 45-50.
2. Определение оптимальных режимов работы центробежного измельчителя фуражного зерна / М. С. Волхонов, А. М. Абалихин, Д. В. Барабанов и др. // Аграрная наука. 2023. № 6. С. 111-115.
3. Ivanov A. S., Sheludyakov N. V. A Universal Root Crop Chopper for Cattle// Мир науки без границ: Материалы 8-й Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных с международным участием, Тамбов, 12 февраля 2021 года. Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, 2021. P. 79-82.
4. Морозова Н.Ю., Фролов В.Ю. Обоснование технологического процесса измельчения стебельных кормов рабочим органом молотково-сегментного типа // Молодая наука аграрного Дона: традиции, опыт, инновации. 2018. № 2-2. С. 149-151.
5. Ибрагимов А.З., Абдиева Н. Ф. Анализ процесса регулирования режимов измельчителя зерна на ступенчато-роторном измельчителе // Аграрный научный журнал. 2023. № 4. С. 106-111.
6. Хайдаров Р.Р., Зиганшин Б.Г. Универсальный измельчитель корнеклубнеплодов ИКХ-5,5 // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2012. Т. 7. № 1 (23). С. 109-111.
7. Превентивная стратегия технического обслуживания дробильного оборудования / И. Х. Гималтдинов, Б. Г. Зиганшин, И. Г. Галиев и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2020. Т. 15. № 3(59). С. 71-76. doi: 10.12737/2073-0462-2020-71-76.
8. Нуруллин Э. Г., Халиуллин Д. Т., Нуруллин Э. Э. Определение траекторий семян в горизонтальном сечении конфузора пневмомеханической семенорушки // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 10. С. 187-189.
9. Modeling the destruction of the grain shell of cereal crops / E. G. Nurullin, A. V. Dmitriev, D. T. Khaliullin, et al. // BIO Web of Conferences : International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources”. Kazan: EDP Sciences, 2022. Vol. 52. P. 00060. URL: https://www.bio-conferences.org/articles/bioconf/abs/2022/11/bioconf_fies2022_00060/bioconf_fies2022_00060.html (дата обращения: 01.09.2023). doi: 10.1051/bioconf/20225200060.
10. Пополднев Р.С., Сабиров Б.М. Обзор конструкций измельчителей кормов // Современное состояние и перспективы развития технической базы агропромышленного комплекса: научные труды Международной научно-практической конференции. Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2021. С. 13-22.
11. Исследование устройства для дробления зерна / Б. М. Сабиров, Б. Г. Зиганшин, А. В. Дмитриев и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2023. Т. 18. № 1(69). С. 75-79. doi: 10.12737/2073-0462-2023-75-79.
12. Обоснование параметров измельчителя кормов / Б. Г. Зиганшин, П. В. Зайцев, Д. Т. Халиуллин и др. // Вестник Курганской ГСХА. 2023. № 1(45). С. 69-77.
13. Изучение условий защемления клубней в измельчителе корнеклубнеплодов / А. В. Алешкин, С. Ю. Булатов, П. А. Савиных и др. // Вестник НГИЭИ. 2016. № 10(65). С. 54-61.
14. Исследование движения воздушно-зерновой смеси в рабочей зоне семенорушки аэромеханического типа / Д. Т. Халиуллин, А. В. Дмитриев, Р. Н. Хафизов и др. // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2019. Т. 12. № 4(63). С. 27-37. doi: 10.17238/issn2071-2243.2019.4.27.
15. Александрова Н.Р., Субаева А.К., Гайнутдинов И.Г. Совершенствование методического подхода к оценке воспроизводства основных средств сельского хозяйства // Вестник Казанского ГАУ. 2022. Т. 17. № 4 (68). С. 122-127.
16. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Смирнов Р. А. Оптимизация рабочего процесса измельчителя корнеклубнеплодов // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2015. Т. 1. № 3(3). С. 36-42.
17. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства / 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1993. 319 с.
18. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. 312 с.
19. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос, 1978. 560 с.
1. Ryadnov AI, Fedorova OA, Mamakhay AK. [Selection of particular indicators for a comprehensive assessment of the efficiency of using a root crop shredder]. Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v APK. 2021; Vol.68. 4(45). 45-50 p.
2. Volkhonov MS, Abalikhin AM, Barabanov DV. [Determination of optimal operating modes of a centrifugal feed grain grinder]. Agrarnaya nauka. 2023; 6. 111-115 p.
3. Ivanov AS, Sheludyakov NV. [Universal root crop chopper for cattle. The world of science without borders]. Materialy 8-i Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh s mezhdunarodnym uchastiem, Tambov, 12 fevralya 2021 goda. Tambov: Tambovskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet. 2021; 79-82 p.
4. Morozova NYu, Frolov VYu. [Justification of the technological process of grinding stem forages using a hammer-segment type working unit]. Molodaya nauka agrarnogo Dona: traditsii, opyt, innovatsii. 2018; 2-2. 149-151 p.
5. Ibragimov AZ, Abdieva NF. [Analysis of the process of regulating the modes of a grain grinder on a step-rotary grinder]. Agrarnyi nauchnyi zhurnal. 2023; 4. 106-111 p.
6. Khaydarov RR, Ziganshin BG. [Universal chopper of root and tuber crops IKKh-5.5]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012; Vol.7. 1 (23). 109-111 p.
7. Gimaltdinov IKh, Ziganshin BG, Galiev IG. [Preventive strategy for the maintenance of crushing equipment]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2020; Vol.15. 3(59). 71-76 p. doi: 10.12737/2073-0462-2020-71-76.
8. Nurullin EG, Khaliullin DT, Nurullin EE. [Determination of seed trajectories in the horizontal section of the confuser of a pneumomechanical seed crusher]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2012; Vol.15. 10. 187-189 p.
9. Nurullin EG, Dmitriev AV, Khaliullin DT. Modeling the destruction of the grain shell of cereal crops. [Internet]. BIO Web of Conferences: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources”. Kazan: EDP Sciences, 2022; Vol.52. 00060 p. [cited 2023, September 01]. Available from: https://www.bio-conferences.org/articles/bioconf/abs/2022/11/bioconf_fies2022_00060/bioconf_fies2022_00060.html. doi: 10.1051/bioconf/20225200060.
10. Popoldnev RS, Sabirov BM. [Review of feed chopper designs. Current state and prospects for the development of the technical base of the agro-industrial complex]. Nauchnye trudy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Kazan': Izd-vo Kazanskogo GAU. 2021; 13-22 p.
11. Sabirov BM, Ziganshin BG, Dmitriev AV. [Study of a device for crushing grain]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2023; Vol.18. 1(69). 75-79 p . doi: 10.12737/2073-0462-2023-75-79.
12. Ziganshin BG, Zaytsev PV, Khaliullin DT [Justification of feed chopper’s parameters]. Vestnik Kurganskoi GSKhA. 2023; 1(45). 69-77 p.
13. Aleshkin AV, Bulatov SYu, Savinykh PA. [Study of the conditions for pinching tubers in a root crop crusher]. Vestnik NGIEI. 2016; 10(65). 54-61 p.
14. Khaliullin DT, Dmitriev AV, Khafizov RN. [Study of the movement of the air-grain mixture in the working area of the aeromechanical type seed grinder]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019; Vol.12. 4(63). 27-37 p. doi: 10.17238/issn2071-2243.2019.4.27.
15. Aleksandrova NR, Subaeva AK, Gaynutdinov IG. [Improving the methodological approach to assessing the reproduction of fixed assets of agriculture]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2022; Vol.17. 4(68). 122-127 p.
16. Savinykh PA, Bulatov SYu, Smirnov RA. [Optimization of the working process of a root crop crusher]. Vestnik Mariyskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Sel'skokhozyaistvennye nauki. Ekonomicheskie nauki. 2015; Vol.1. 3 (3). 36-42 p.
17. Aleshkin VR, Roshchin PM. Mekhanizatsiya zhivotnovodstva: 2-e izd., pererab. i dop. [Mechanization of livestock farming: 2nd edited, revised and additional]. Moscow: Kolos. 1993; 319 p.
18. Reznik NE. Teoriya rezaniya lezviem i osnovy rascheta rezhushchikh apparatov. [The theory of cutting with a blade and the basics of calculating cutting devices]. Moscow: Mashinostroenie. 1975; 312 p.
19. Mel'nikov SV. Mekhanizatsiya i avtomatizatsiya zhivotnovodcheskikh ferm. [Mechanization and automation of livestock farms]. Leningrad: Kolos. 1978; 560 p.
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 ВЕСТНИК Казанского государственного аграрного университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
