CC BY
29
УДК 631.363
ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНИКА И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМБИКОРМОВ
В ХОЗЯЙСТВАХ
В.С. Ромалийский, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства E-mail: [email protected]
Аннотация. Даны предложения по направлениям создания и внедрения перспективных технологий и машин для механизации приготовления комбикормов в хозяйствах, которые использованы при разработке «Системы машин и технологий для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на период до 2020 г.». Приведены результаты создания и применения инновационных комплектов машин: в блочно-модульном исполнении для приготовления комбикормов на основе плющения высоковлажного зерна, БВМД; полнорационных и стартерных комбикормов; комбикормового малогабаритного агрегата для фермерских хозяйств АМК-1, плющилки влажного зерна. Результаты выполненных работ могут быть использованы для создания машин и блочно-модульного исполнения для приготовления комбикормов в хозяйствах. По результатам выполненных НИОКР разработаны рекомендации по заготовке и использованию высоковлажного фуражного зерна. Опыт создания технологических линий и комплекта оборудования цеха приготовления полнорационных и стартерных комбикормов на основе собственной кормовой базы хозяйства производительностью 2,5-4,0 т/ч целесообразно использовать при разработке типоразмерного ряда аналогичных комбикормовых цехов.
Ключевые слова: полнорационные комбикорма, технологическая линия, плющение влажного зерна, комплекс машин, концепция, блочно-модульный метод, конструирование, монтаж.
Введение. Важнейшей задачей в укреплении кормовой базы животноводства России является полное обеспечение его полнорационными кормами. Однако в 90-е годы прошлого века, после распада СССР, оно составляло около 50% от потребности. Производство комбикормов в хозяйствах значительно сократилось (до 30 млн т) при расходе на корм около 70 млн т фуражного зерна в несбалансированном виде, что было связано с отсутствием в хозяйствах необходимого оборудования, износом устаревших комбикормовых агрегатов и отдельных машин, высокой стоимостью предлагаемых комбикормовыми заводами хозяйствам комбикормов при их недостаточно высоком качестве. Перерасход фуражного зерна вследствие некачественной переработки и скармливания его в несбалансированном виде достигал 15-20%.
Для увеличения объема производства полнорационных комбикормов необходимо было создание сети комбикормовых цехов для крестьянских (фермерских) хозяйств, средних и крупных сельхозпредприятий, а
также межхозяйственных комбикормовых цехов на базе нового оборудования, отвечающего современному техническому уровню.
В последние годы в стране была проведена большая работа по созданию машин и комплектов комбикормового оборудования (ВНИИКП, Технэкс, Мельвест и другие). Созданное и выпускающиеся оборудование имеет достаточно высокий уровень, но не в полной мере удовлетворяет потребности всех сельхозпроизводителей, особенно в возможностях размещения его в существующих одноэтажных помещениях, а также в решении всего спектра работ по приготовлению комбикормов в хозяйствах различных форм собственности.
Для обеспечения дальнейшего развития комплексной механизации, электрификации и автоматизации приготовления комбикормов в хозяйствах его развитие должно осуществляться за счет создания комплекса машин и автоматизированного оборудования для крестьянских (фермерских) хозяйств, для средних и крупных сельхозпредприятий и
для межхозяйственных комбикормовых цехов, отвечающего современному мировому техническому уровню и доступного для хозяйств по цене.
Лаборатория машин и агрегатов для приготовления комбикормов, ОАО «ВНИИ-КОМЖ», руководимая автором настоящей статьи, поставила целью своих дальнейших научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) создание и внедрение технологий, машин и комплектов оборудования для приготовления кормов и бел-ково-витаминно-минеральных добавок в хозяйствах с использованием их собственной кормовой базы. Автором была разработана концепция развития отрасли, которая предусматривала создание:
- модульных унифицированных автоматизированных комплектов оборудования, комплексов и отдельных машин для средних и крупных хозяйств и межхозяйственных объединений производительностью от 2 до 12 т/ч (2; 3-4; 5-6; 8 и 10-12 т/ч);
- автоматизированных малогабаритных комбикормовых установок и отдельных машин для крестьянских (фермерских) хозяйств и малых ферм производительностью от 0,1 до 2,0 т/ч (0,1-0,3; 0,5-0,75; 1; 2 т/ч);
- технологий и технических средств обработки комбикормов и их компонентов, обеспечивающих повышение питательной ценности, продуктивность животных и снижение удельного расхода кормов на 10-25% [1];
- технологий и технических средств заготовки и использования высоковлажного зерна (на базе технологий, разработанных учеными Россельхозакадемии с нашим участием [2,3]), включающих консервирование, плющение зерна и дальнейшее смешивание его с БВМД перед скармливанием, что обеспечит снижение энергозатрат на 20-30% за счет исключения сушки зерна и замены его дробления высокоэффективным малоэнергоемким плющением [4], а также повышение усвояемости корма на 10-20% и продуктивности КРС на 7-11% [5].
Приведенные выше некоторые положения концепции, разработанной в 1996 г. [1], согласуются с положениями стратегий раз-
вития техники и технологий для производства комбикормов в хозяйствах, разработанных В.И. Сыроватка и приведенных в книге «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства на период до 2020 года» и других [6,7]. Это подтверждает актуальность выполнявшихся лабораторией работ, часть которых представлена в настоящей статье.
В соответствии с изложенной концепцией, федеральной программой «Фермер» (1993 г.), системой машин и предложениями хозяйств-заказчиков лаборатория машин и агрегатов для приготовления комбикормов ОАО «ВНИИКОМЖ», являвшаяся научно-конструкторским подразделением, под руководством и при участии автора настоящей статьи выполнила ряд экспериментальных и конструкторских разработок, фактически составляющих комплекс машин для приготовления комбикормов в хозяйствах в условиях многоукладного сельского хозяйства.
Методы проведения исследований и ОКР и результаты выполненных работ. Для сокращения сроков разработки, изготовления и монтажа оборудования применен блочно-модульный метод конструирования и изготовления как отдельных машин, так и комплексов оборудования технологических линий с использованием опыта создания комплектов комбикормового оборудования: ОКЦ ( ОКЦ-15, ОКЦ-30, ОКЦ-50) - ВИС-ХОМ [инструкции по эксплуатации и КД]; ОЦК (ОЦК-4, ОЦК-8) - ВНИИКОМЖ-ВНИИживмаш, ВИЭСХ; АКЦ-50 и других (ВИЭСХ); комбикормовых цехов, разработанных Гипронисельхозом.
База данных разработанных конструкций отдельных унифицированных модулей: транспортеров, дробилок зерна, смесителей, оперативных бункеров, шкафов управления постоянно пополнялась. Это позволяло выполнять разработку машин и компоновку комплектов оборудования технологических линий, а также их последующее изготовление и монтаж в сжатые сроки.
Разработаны, изготовлены и реализованы следующие машины и комплекты оборудования собственной конструкции:
- оборудование блочно-модульной технологической линии для приготовления БВД и минерально-концентратных смесей. Производительность - до 1,5 т/ч. Состоит из загрузочного шнека, установки предварительного измельчения крупнокусковых материалов, двух норий, магнитной колонки, распределительного шнека с заслонками, блока бункеров с датчиками уровня и питателями, дозаторов непрерывного объемного действия, сборного шнека, дисмембратора, смесителя непрерывного действия, выгрузного шнека и шкафа управления (рис. 1);
- оборудование инновационной энергосберегающей блочно-модульной технологической линии для приготовления комбикормов на основе плющения влажного консервированного зерна аналогичной конструкции. Производительность - 3 и 5 т/ч.
Рис. 1. Технологическая схема экспериментальной технологической линии для приготовления минерально-концентратных смесей и кормовых добавок: 1 - транспортер загрузочный; 2 - установка
предварительного измельчения; 3 - нория; 4 - магнитная колонка; 5 - шнек распределительный;
6 - задвижки; 7 - бункеры исходного сырья; 8 - шнековые питатели; 9 - дозаторы; 10 - сборный транспортер; 11 - нория; 12 - измельчитель тонкого помола; 13 - смеситель; 14 - выгрузной транспортер
Эти линии являются комбикормовыми агрегатами и при замене основных модулей (дисмембратора или плющилки) на дробилки необходимой производительности (от 2-3 до 4-6 т/ч) становятся комбикормовыми агрегатами (размольно-смесительными блоками -БРС) производительностью от 2 до 5 т/ч.
Технологические схемы обоих агрегатов разные: с предварительным измельчением зерна (линия с плющением) и совместным измельчением всех компонентов (линия добавок), что аналогично комбикормовым агрегатам НК-5 производительностью 5 т/ч (Финляндия).
Разработаны и реализованы также и отдельные машины к линиям:
- дозаторы тарельчатые, смесители непрерывного действия, измельчители (дис-мембратор производительностью 1 -2 т/ч (на мелкодисперсном измельчении минеральных компонентов) и 4 т/ч (на измельчении зерна); дробилка зерна с кольцевым решетом производительностью 2-3 т/ч; установка для предварительного измельчения крупнокусковых материалов производительностью до 4 т/ч;
- по контракту с МСХ СССР создана и передана для серийного производства инновационная плющилка влажного зерна ПЗ-2 производительностью 2-3 т/ч с рифлеными вальцами, позволяющая снизить затраты энергии на процесс в 1,5-2,0 раза и уменьшить в 1,5 раза металлоемкость машины по сравнению с плющилкой ПЗ-3-11 с гладкими вальцами производительностью 3,5 т/ч (созданной совместно ВНИИживмаш и ВИЭСХ по разработанным автором зо-
отребованиям). Плющилка разработана по результатам выполненных автором научных исследований и ОКР [4]. Результаты этих исследований использованы также при создании в ВИЭСХ плющилок с рифлеными вальцами производительностью 0,5 т/ч, 2-3 т/ч и плющилки ПВЗ-5 производительностью 5-7 т/ч, а также плющилки для передвижного комбикормового агрегата (разработчики ВИ-ЭСХ-КБ «Мотор») с использованием методики расчета параметров плющилки, изложенной в диссертации автора.
Такой объем разработок выполнен в течение двух лет за счет применения конструкторами лаборатории блочно-модульной компоновки агрегатов комплектов оборудования
линий, которая позволила выполнять в хозяйствах сборку и монтаж одного комплекта линий при наличии необходимой техники в течение 4-10 дней, а также благодаря использованию результатов НИР, выполненных в ВИЭСХ с участием автора, и опыта соответствующих НИИ страны по созданию комплектов комбикормового оборудования.
В связи с развитием фермерства с 1992 г. выполнена по контракту с МСХ СССР разработка комбикормового агрегата АМК-1 производительностью 1-1,5 т/ч для фермерских хозяйств и малых ферм, которая была передана промышлености и освоена в серийном производстве Челябинским заводом «Агромаш».
Наряду с агрегатом сельским потребителям могут продаваться и отдельные его составляющие: дробилка ДЗР-2 (решетная) с кольцевым решетом производительностью 23 т/ч, смеситель вертикальный порционного действия СВШ-1, шнек загрузочный производительностью до 5 т/ч. Разработаны также конструкции дробилок производительностью от 0,5 до 3 т/ч (с механической и воздушной транспортировкой зерна), которые могут быть использованы как самостоятельные машины или в составе малогабаритных комбикормовых агрегатов производительностью 0,5-0,75 т/ч (в соответствии с программой «Фермер») и до 2 т/ч. Таким образом, были созданы две технологические линии, один агрегат и более десяти отдельных машин, представляющих комплекс, позволяющий решить проблему производства комбикормов с потребностью от 0,5 до 30 т в смену.
На базе перечисленных технологических линий и машин выполнена и реализована разработка комплекта оборудования цеха приготовления полнорационных комбикормов на основе собственной кормовой базы хозяйства производительностью 2,5-4 т/ч, которая была одобрена научно-техническим советом МСХ РФ и рекомендована для широкого внедрения [8]. Перечисленные комплекты технологического оборудования компактны, выполнены в одноэтажном исполнении и могут устанавливаться в существующих в хозяйствах зданиях высотой до 4-6 м.
Все разработанные и изготовленные машины и комплекты оборудования изготовлены и переданы заказчикам. Целесообразна дальнейшая работа по оснащению таких компактных и недорогих технологических линий средствами автоматического весового дозирования и компьютерного управления.
Приобретенный нами опыт создания и внедрения представленного комплекта машин и оборудования для приготовления комбикормов в хозяйствах целесообразно использовать в разработке новых технических средств для оснащения предприятий по производству комбикормов в хозяйствах различных форм собственности в соответствии с «Системой машин и технологий для комплексной механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства на период до 2020 г.» [9].
Выводы:
1. Даны предложения по направлениям создания и внедрения перспективных технологий и машин для механизации приготовления комбикормов в хозяйствах, которые использованы при разработке «Системы машин и технологий для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на период до 2020 г.» [9]. По результатам выполненных НИОКР разработаны рекомендации по заготовке и использованию высоковлажного фуражного зерна, которые были рассмотрены и одобрены Россельхозакаде-мией и широко используются на практике в хозяйствах страны и ближнем зарубежье.
2. На базе выполненных исследований [4] разработаны и изготовлены: высокоэффективная плющилка влажного зерна ПЗ-2 с рифлеными вальцами и оборудование энергосберегающей блочно-модульной технологической линии для приготовления комбикормов на основе плющения влажного зерна, комплект оборудования технологической линии для приготовления БВД, комбикормовый агрегат АМК-1 и другие машины, что вместе составляют комплекс машин для приготовления комбикормов в хозяйствах производительностью от 1 до 5 т/ч. Названные машины, технологии и комплекты оборудования использованы в сельхозпроизводстве.
3. При создании комплектов оборудования для приготовления комбикормов и БВД в хозяйствах применен блочно-модульный метод конструирования и изготовления, обеспечивающий разработку, изготовление и монтаж оборудования в сжатые сроки.
4. Опыт создания технологических линий и комплекта оборудования цеха приготовления полнорационных и стартерных комбикормов на основе собственной кормовой базы хозяйства производительностью 2,5-4,0 т/ч целесообразно использовать при разработке типоразмерного ряда аналогичных комбикормовых цехов. Разработаны с участием автора и утверждены НТС МС РФ рекомендации «Производство свинины с использованием собственной кормовой базы в Нечерноземной зоне России» [8], в которые включена разработанная автором технология приготовления полнорационных и стартер-ных комбикормов в хозяйстве на основе собственной кормовой базы. Рекомендации используются для широкого внедрения.
Литература:
1. Ромалийский В.С. Комплекс машин для приготовления комбикормов в хозяйствах // Тр. ВНИИКОМЖ. 1996. №13-14. С. 37-42.
2. Рекомендации по заготовке и использованию высоковлажного фуражного зерна / Сыроватка В.И. и др. М.: Россельхозакадемия, 2006. 131с.
3. Сыроватка В.И. Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах. М., 2010.
4. Ромалийский В.С. Исследование процесса плющения влажного консервированного зерна и обоснование основных параметров рабочих органов и режимов работы плющилок: автореф. дис. к.т.н. М., 1978.
5. Ромалийский В.С. Подготовка к скармливанию влажного консервированного зерна. М., 1989.
6. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства на период до 2020г. Подольск, 2009.
7. Иванов Ю.А., Морозов Н.М. Основные положения стратегии развития механизации и автоматизации животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №2(18).
8. Производство свинины с использованием собственной кормовой базы в НЗ России. М., 1994.
9. Система машин и технологий для комплексной механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства на период до 2020 г. / Лачуга Ю.Ф. и др. Т. II. Животноводство. М., 2012.
Literatura:
1. Romalijskij V.S. Kompleks mashin dlya prigotovleniya kombikormov v hozyajstvah // Tr. VNIIKOMZH. 1996. №13-14. S. 37-42.
2. Rekomendacii po zagotovke i ispol'zovaniyu vysoko-vlazhnogo furazhnogo zerna / Syrovatka V.I. i dr. M.: Rossel'hozakademiya, 2006. 131s.
3. Syrovatka V.I. Mashinnye tekhnologii prigotovleniya kombikormov v hozyajstvah. M., 2010.
4. Romalijskij V.S. Issledovanie processa plyushcheniya vlazhnogo konservirovannogo zerna i obosnovanie osno-vnyh parametrov rabochih organov i rezhimov raboty ply-ushchilok: avtoref. dis. k.t.n. M., 1978.
5. Romalijskij V.S. Podgotovka k skarmlivaniyu vlazhno-go konservirovannogo zerna. M., 1989.
6. Strategiya mashinno-tekhnologicheskogo obespeche-niya proizvodstva produkcii zhivotnovodstva na period do 2020g. Podol'sk, 2009.
7. Ivanov YU.A., Morozov N.M. Osnovnye polozheniya strategii razvitiya mekhanizacii i avtomatizacii zhivotno-vodstva // Vestnik VNIIMZH. 2015. №2(18).
8. Proizvodstvo svininy s ispol'zovaniem sobstvennoj kor-movoj bazy v NZ Rossii. M., 1994.
9. Sistema mashin i tekhnologij dlya kompleksnoj meha-nizacii i avtomatizacii sel'skohozyajstvennogo proizvod-stva na period do 2020 g. / Lachuga YU.F. I dr. T. II. ZHivotnovodstvo. M., 2012.
INNOVATIVE MACHINERY AND RESOURCE-SAVING TECHNOLOGIES FOR COMBINED
FEED PREPARATION ON FARMS V.S. Romaleisky, candidate of technical sciences, leading research worker All-Russian research institute of agriculture electrification
Abstract. The proposal in the directions of combined feed preparation on farms advanced technologies and machines mechanization's creation and implementation, that are used at the "Systems of machines and technologies for complex mechanization of agriculture productivity for the period up to 2020" development are given. The results of innovative machines sets creation and application: in block-and-modular design for combined feed preparation on the high-wet grain flattening's basis, BVMD; full-complete and starter feed; AMK-1 combined feed preparation farms' small-sized units, wet grain flatters. The results of the performed work can be used for machines and block-and-modular design for farms combined feed preparation's creating. According to the NIOKR results the high wet forage grains preparation and use recommendations have done. The experience of creation of technological lines and set equipment for the plant preparation of complete starter feed based on farm own feed base performance of 2,5-4,0 t/h is advisable to use at the standard series of analogues similar feed plants developing. Keywords: full-complete combined, technological line, wet grain flattening, machines set, concept, block-and-mo-dular method, design, installation.
