Научная статья на тему 'Расчет параметров дозирующего устройства для внесения порошкообразных препаратов'

Расчет параметров дозирующего устройства для внесения порошкообразных препаратов Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
22
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник НГИЭИ
ВАК
Ключевые слова
дозирующие устройства / плёночная упаковка / сенаж в рулоне / сухие консерванты / haylage in a roll / film packaging / dry preservatives / dosing devices

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Жужин М. С., Смирнов Р. А., Андреев В. Л.

Введение. Заготовка высококачественных кормов является одним из важнейших факторов успешного развития животноводства. От качества кормов в конечном итоге напрямую зависит себестоимость продукции животноводства. Определяющее влияние на качество кормов оказывает уборка растительного сырья в стадии максимальной питательной ценности и минимизация потерь при хранении. Во время заготовки кормов основными технологическими этапами являются закладка в хранилище, трамбовка, укрытие, а также внесение химических препаратов для улучшения сохранности корма. Наибольшую популярность сейчас имеют консерванты, применяемые в жидком виде, такие как AIV 3Плюс, AIV 2000 Плюс, AIV 2 Плюс (Eastman), ЛУПРОМИКС NA (BASF), СальмАцид (НПЦ «АгроСистема»), Биотроф 111, Промилк («Биотроф»), Бонсилаж (Shaumann Agri), Лактифит («Нии Пробиотиков»), Силвит В («НТЦ био»), Фидтек F10 («ДеЛаваль») и др. Стоимость применения их на данный момент значительно дороже консервантов, предлагаемых в сухом виде (порошки, гранулы и т. д.), например такие, как порошкообразная сера и бензойная кислота, однако эффективность их использования ничем не уступает. Для упрощения применения сухих форм консерванта авторами разработано устройство для внесения сухих форм консерванта. Для этого произведен расчёт и получена модель одного из основных элементов. Материалы и методы. Расчет производительности разработанного нами дозатора для внесения порошкообразных консервантов в сырое фуражное зерно проводили в соответствии с общепринятыми методическими указаниями. Результаты и обсуждение. Техническим результатом проведённых расчетов явилось определение основных параметров шнека для устройства дозирования порошкообразного консерванта, определение его производительности при различной частоте вращения и на этой основе изготовление опытного образца для проверки в лабораторных условиях. Заключение. Разработанное устройство позволит с высокой точностью вносить консерванты в порошкообразной и гранулированной формах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по Сельскохозяйственные науки , автор научной работы — Жужин М. С., Смирнов Р. А., Андреев В. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Calculation of the parameters of the dosing device for the introduction of powdered preparations

Introduction. The procurement of high-quality feed is one of the most important factors for the successful development of animal husbandry. The cost-effectiveness of livestock production ultimately depends directly on the quality of the feed. Harvesting plant material at the stage of maximum nutritional value and minimizing losses during storage decisively influences the quality of feed. During feed preparation, the key technological stages include storage placement, compaction, covering, as well as the application of chemical agents to improve feed preservation. Liquid preservatives such as AIV 3 Plus, AIV 2000 Plus, AIV 2 Plus (Eastman), LUPRO-MIX NA (BASF), SalmAcid (NPC «AgroSystem»), Biotrof 111, Promilk («Biotrof»), Bonsilage (Shaumann Agri), Lactifit («Probiotics Science Research Institute»), Silvit B («NTC Bio»), Feedtek F10 («DeLaval»), and others are currently the most popular. The cost of using them at the moment is significantly higher than the preservatives offered in dry form (powders, granules, etc.), for example, powdered sulfur and benzoic acid. However, the effectiveness of their use is equally high. To simplify the application of dry forms of preservatives, the authors have developed a device for introducing dry forms of preservatives. For this purpose, calculations have been made, and a model of one of the main elements has been obtained. Materials and methods. The calculation of the productivity of the dispenser developed by us for the introduction of powdered preservatives into raw feed grain was carried out in accordance with generally accepted methodological guidelines. Results and discussion. The technical result of the calculations performed was the determination of the main parameters of the screw for the device for dosing powdered preservative, the determination of its performance at different rotational speeds and, on this basis, the manufacture of a prototype for testing in laboratory conditions. Conclusion. The developed device will allow you to apply preservatives in powdered and granular forms with high accuracy.

Текст научной работы на тему «Расчет параметров дозирующего устройства для внесения порошкообразных препаратов»

XXXXXXXXXXX технологии, машины и оборудование XXXXXXXXXXX

VWWVV^^^^ Л 77Î7 Л ГРППРПММШПРННПГП 1СПМП ПРКГД W^VWWWW

А1 ропромЫшлЕппО1 О комШ1екса

4.3.1 ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Научная статья УДК 636.085.7

Б01: 10.24412/2227-9407-2024-4-7-17 ББ№ ШКУОС

Расчет параметров дозирующего устройства для внесения порошкообразных препаратов

Максим Сергеевич Жужин1в, Роман Александрович Смирнов3, Василий Леонидович Андреев4

1,2, 3 4 Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино, Россия 12ки2кт001@уапс1ех. гы^, Шр8://огыс1. о^/0000-0001 -8026-0352 2 уа^уш@уа^ех. ги

[email protected], https://orcid.org/0000-0002-2829-3074

Аннотация

Введение. Заготовка высококачественных кормов является одним из важнейших факторов успешного развития животноводства. От качества кормов в конечном итоге напрямую зависит себестоимость продукции животноводства. Определяющее влияние на качество кормов оказывает уборка растительного сырья в стадии максимальной питательной ценности и минимизация потерь при хранении. Во время заготовки кормов основными технологическими этапами являются закладка в хранилище, трамбовка, укрытие, а также внесение химических препаратов для улучшения сохранности корма. Наибольшую популярность сейчас имеют консерванты, применяемые в жидком виде, такие как AIV ЗПлюс, AIV 2000 Плюс, AIV 2 Плюс (Eastman), ЛУПРО-МИКС NA (BASF), СальмАцид (НПЦ «АгроСистема»), Биотроф 111, Промилк («Биотроф»), Бонсилаж (Shaumann Agri), Лактифит («Нии Пробиотиков»), Силвит В («НТЦ био»), Фидтек F10 («ДеЛаваль») и др. Стоимость применения их на данный момент значительно дороже консервантов, предлагаемых в сухом виде (порошки, гранулы и т. д.), например такие, как порошкообразная сера и бензойная кислота, однако эффективность их использования ничем не уступает. Для упрощения применения сухих форм консерванта авторами разработано устройство для внесения сухих форм консерванта. Для этого произведен расчёт и получена модель одного из основных элементов.

Материалы и методы. Расчет производительности разработанного нами дозатора для внесения порошкообразных консервантов в сырое фуражное зерно проводили в соответствии с общепринятыми методическими указаниями.

Результаты и обсуждение. Техническим результатом проведённых расчетов явилось определение основных параметров шнека для устройства дозирования порошкообразного консерванта, определение его производительности при различной частоте вращения и на этой основе изготовление опытного образца для проверки в лабораторных условиях.

Заключение. Разработанное устройство позволит с высокой точностью вносить консерванты в порошкообразной и гранулированной формах.

Ключевые слова: дозирующие устройства, плёночная упаковка, сенаж в рулоне, сухие консерванты

(© Жужин М. С., Смирнов Р. А., Андреев В. Л. 2024

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.

Вестник НГИЭИ. 2024. № 4 (155). C. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 4 (155). P. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print)

V^W^VWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflIIIPMFNT WWW^^WW

WVW^^WWV^^ FnR TUP AiZRn.INnilSTItlA I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW

run inn lwuujinirtl, ^итгьсл

Для цитирования: Жужин М. С., Смирнов Р. А., Андреев В. Л. Расчет параметров дозирующего устройства для внесения порошкообразных препаратов // Вестник НГИЭИ. 2024. № 4 (155). С. 7-17. DOI: 10.24412/22279407-2024-4-7-17. EDN: NSKVOC

Maksim S. Zhuzhin18, Roman A. Smirnov2, Vasily L. Andreev3

12 3 Nizhny Novgorod State Engineering and Economic University, Knyaginino, Russia [email protected], https://orcid.org/0000-0001 -8026-0352 2 [email protected]

[email protected], https://orcid.org/0000-0002-2829-3074

Introduction. The procurement of high-quality feed is one of the most important factors for the successful development of animal husbandry. The cost-effectiveness of livestock production ultimately depends directly on the quality of the feed. Harvesting plant material at the stage of maximum nutritional value and minimizing losses during storage decisively influences the quality of feed. During feed preparation, the key technological stages include storage placement, compaction, covering, as well as the application of chemical agents to improve feed preservation. Liquid preservatives such as AIV 3 Plus, AIV 2000 Plus, AIV 2 Plus (Eastman), LUPRO-MIX NA (BASF), SalmAcid (NPC «AgroSystem»), Biotrof 111, Promilk («Biotrof»), Bonsilage (Shaumann Agri), Lactifit («Probiotics Science Research Institute»), Silvit B («NTC Bio»), Feedtek F10 («DeLaval»), and others are currently the most popular. The cost of using them at the moment is significantly higher than the preservatives offered in dry form (powders, granules, etc.), for example, powdered sulfur and benzoic acid. However, the effectiveness of their use is equally high. To simplify the application of dry forms of preservatives, the authors have developed a device for introducing dry forms of preservatives. For this purpose, calculations have been made, and a model of one of the main elements has been obtained. Materials and methods. The calculation of the productivity of the dispenser developed by us for the introduction of powdered preservatives into raw feed grain was carried out in accordance with generally accepted methodological guidelines.

Results and discussion. The technical result of the calculations performed was the determination of the main parameters of the screw for the device for dosing powdered preservative, the determination of its performance at different rotational speeds and, on this basis, the manufacture of a prototype for testing in laboratory conditions. Conclusion. The developed device will allow you to apply preservatives in powdered and granular forms with high accuracy.

Keywords: haylage in a roll, film packaging, dry preservatives, dosing devices

For citation: Zhuzhin M. S., Smirnov R. A., Andreev V. L. Calculation of the parameters of the dosing device for the introduction of powdered preparations // Bulletin NGIEI. 2024. № 4 (155). P. 7-17. DOI: 10.24412/2227-9407-20234-7-17. EDN: NSKVOC

Calculation of the parameters of the dosing device for the introduction of powdered preparations

Abstract

При заготовке консервированных кормов большое значение имеет точность внесения консерванта и его равномерное распределение в корме. Основные требования к оборудованию для внесения консерванта в корма диктуются Правилами безопасного механизированного применения биологических и химических консервантов кормов в кор-

Введение

мопроизводстве АПК Российской Федерации» [1]. Для повышения качества силоса и сенажа из многолетних кормовых трав в настоящее время в сельскохозяйственном производстве Российской Федерации широко применяются различные химические [2] и биологические консерванты [3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10]. Если учесть, что консерванты отличаются по своим физическим свойствам и представлены на

технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]

рынке Российской Федерации в жидком, вязком или порошкообразном состоянии, то существуют определенные трудности с их дозированием при внесении в силосуемые корма, а также в их равномерном распределении в корме [11].

Исследования по использованию химических консервантов для сохранения кормов повышенной влажности начались ещё в 1940 годы. Большое внимание было уделено созданию порошкообразных препаратов на основе кислых солей, консервирующее действие которых состояло в подкислении массы pH 4.0. Основными препаратами были бисульфаты натрия (NAHS02) и аммония (NH4HS04), обладающие сильным бактерицидным действием в отношении нежелательной силосной микрофлоры. В 1941 году наибольшее распространение получил препарат под название «Соль Кофа», предложенный австрийским исследователем Ф. Пфейффером, в 1950 - метабисульфит (пиросульфит) натрия. Последний был предложен американскими учеными

для консервирования многолетних трав, прежде всего люцерны. Однако применение их усложнялось необходимостью вносить данные препараты в высоких дозах - от (4-10 кг/т) с достаточно высокой равномерностью обработки, что негативно отражалось на технике силосования [12].

Со временем эффективность использования химических консервантов существенно выросла. Появилась возможность обеспечивать максимальную сохранность заготавливаемого корма при снижении нормы внесения порошкообразных препаратов (таблица 1). Этого удалось достичь за счёт повышения точности и равномерности внесения консервантов при полной механизации процесса дозирования с применением электронных средств автоматизации. Тем самым процесс химического консервирования кормов стал более простым и эффективным. Особенно актуальным это оказалось для консервирования сырого фуражного зерна при закладке его на хранение.

Таблица 1. Норма внесения порошкообразных химических препаратов Table 1. The rate of application of powdered chemicals

№ п/п

Химический консервант / Chemical preservative

Норма внесения / The rate of application

1 Сера порошкообразная / Powdered sulfur 1 кг/т

2 Бензойная кислота / Benzoic acid 1 кг/т

Сульфат натрия/бензонат натрия/пиросульфит натрия /нитрит натрия*/

3 I кг/т

Sodium sulfate/Sodium benzoate/ Sodium pyrosulfite / Sodium nitrite Источник: составлено авторами в ходе исследования

В мировой практике существует множество технологий и способов переработки фуражного зерна. Из них наиболее применяемыми методами являются консервирование влажного цельного зерна с последующим плющением или плющение с одновременным внесением консерванта, а также плющение сухого зерна [13]. Производительность устройства для внесения порошкообразного консерванта зависит от производительности технических средств, на которые оно будет установлено. Так, плющильные машины серии Murska для плющения сырого фуражного зерна имеют следующие технические характеристики (таблица 2).

Из данных, приведённых в таблице, следует, что производительность плющильных машин варьирует от 10 до 50 тонн/час или от 167 до 650 кг/минуту. Это, в свою очередь, предъявляет

повышенные требования к скорости и качеству внесения консерванта.

Наиболее перспективной технологией заготовки стебельных кормов с минимальными потерями урожая является прессование в рулоны и крупногабаритные тюки. Для осуществления этой технологии ведущие зарубежные фирмы производят разнообразные модели поршневых и рулонных пресс-подборщиков, а также пресс-подборщиков для заготовки корма в крупных прямоугольных тюках. В последнее время доминирующее положение заняли рулонные пресс-подборщики [14; 15]. Пресс-подборщики, занятые на формировании рулонов при заготовке сенажа в упаковке, в зависимости от марки агрегата имеют различные технические характеристики (таблица 3).

[ technologies, machines and equipment ; for the agro-industrial complex

Таблица 2. Технические характеристики плющильных машин серии Murska Table 2. Technical characteristics of the Murska series flattening machines

№ п/п Марка плющильной машины / The brand of the flattening machine Параметры / The brand of the flattening machine Технические характеристики / Technical specifications

Производительность / Efficiency 1 Murska 350 S2 Потребляемая мощность / Power consumption Ёмкость бункера/дополнительного бака / Capacity of the hopper/additional tank 167 килограммов в минуту, 10 тонн в час 15-30 кВт 190 / 1700 литра 300 килограммов в минуту, 20 тонн в час

Производительность / Efficiency

2 Murska 700 HD Потребляемая мощность / Power consumption 20-50 кВт

Ёмкость бункера/дополнительного бака / Capacity of the hopper/additional tank 300 / 2330 литра

5

Murska 1000 HD

Производительность / Efficiency

Потребляемая мощность / Power consumption Ёмкость бункера/дополнительного бака / Capacity of the hopper/additional tank

500 килограммов в минуту, 30 тонн в час 30-65 кВт

365 / 3500 литра

600 килограммов в минуту, 40 тонн в час

Производительность / Efficiency

4 Murska 1400 S2x2 Потребляемая мощность / Power consumption 75 кВт

Ёмкость бункера/дополнительного бака / Capacity of the hopper/additional tank 1600 / 3400 литра

Производительность / Efficiency

Murska 2000 S2x2 Потребляемая мощность / Power consumption Ёмкость бункера/дополнительного бака / Capacity of the hopper/additional tank Источник: составлено авторами в ходе исследования

650 килограммов в минуту, 50 тонн в час 95 кВт

1700 / 3400 литра

3

Таблица 3. Технические характеристики пресс-подборщиков для заготовки сенажа в упаковке

Table 3. Technical characteristics of balers for haylage harvesting in a package

№ п/п Марка рулонных пресс-подборщиков / Brand of roll balers Параметры / Parameters Технические характеристики / Technical specifications

1 2 3 4

Производительность за час основного времени, не менее / 25 т ^ Productivity per hour of the main time, at least 1 R12/2000 Super „ , „ ,, • , Масса рулона / Roll weight до 850 кг Мощность / Power 38 кВт

Производительность за час основного времени / Productivity per hour of the main time до 35 рулонов

2 Metal-Fach Z-587 Масса рулона / Roll weight до 600 кг

Минимальная мощность трактора / Minimum tractor power 40 кВт

технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]

Окончание таблицы 3 / End of table 3

1 2 3 4

3 MULTIWRAP 130 CUT Производительность за час основного времени / Productivity per hour of the main time Масса рулона / Roll weight Мощность трактора / Tractor power до 22 рулонов 500-750 кг 88 кВт

Производительность за час основного времени, не менее / Productivity per hour of the main time, at least 30 тонн

4 ПРП-160-1К Масса рулона / Roll weight 800 кг

Агрегатируется с тракторами тягового класса 3 с мощностью не менее / It is aggregated with tractors of traction class 3 with a capacity of at least

116 кВт

MONDIALE 120 COMBI

Производительность за час основного времени / Productivity per hour of the main time Масса рулона / Roll weight Мощность / Power

до 50 рулонов

700-1000 кг 90 кВт

Источник: составлено авторами в ходе исследования

Из приведённой таблицы видно, что производительность пресс-подборщиков может достигать 50 тонн сенажной массы за час работы.

Таким образом, для применения разработанного устройства внесения консерванта на различных кормоприготовительных машинах должна обеспечиваться производительность от 0 до 50 килограммов порошкообразного препарата в час при внесении консерванта в дозе 1 килограмм на тонну.

В связи с этим целью настоящей работы является усовершенствование технологического процесса консервирования фуражного зерна за счёт внесения в качестве консерванта порошкообразной серы с применением дозатора непрерывного действия.

Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:

1. Теоретически обосновать конструктивные параметры шнека для устройства внесения порошкообразного консерванта и их влияние на его работу.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Изготовить опытный образец шнека дозатора исходя из расчетных значений.

Материалы и методы

Шнековые конвейеры применяют для транспортирования пылевидных, порошкообразных и мелкокусочных материалов на небольшое расстояние. Конвейеры нецелесообразно применять для транспортирования липких, высокообразивных и сильно уплотняющихся грузов. К преимуществам таких конвейеров можно отнести достаточно высокую надежность, простоту конструкции, легкость обслуживания. Основным элементом является винт, расположенный на подшипниках и закреплённый на

нём витками. Насыпной груз подаётся в приёмное окно и при вращении винта скользит вдоль желоба до отверстия, предназначенного для его разгрузки [16].

Для расчета основных геометрических параметров шнека использовались физические характеристики порошкообразной серы [17]. К ним относятся:

- насыпная плотность р = 960кг/мд [18];

- коэффициент, зависящий от вида транспортируемого груза А = 45 (молотый);

- коэффициент заполнения желоба /// = 0.32;

- коэффициент, характеризующий вид груза (1 для сыпучих, мелкокусковых, зернистых, гранулированных и пылевидных грузов) [19].

Рис. 1. Значения для определения производительности установки исходя из значения Db и скорости вращения шнека пв Fig. 1. Values for determining the performance of the installation based on the value of Dv and the rotation speed of the screw pv Источник: разработано авторами в программе Компас-3D V20

5

[ technologies, machines and equipment ; for the agro-industrial complex

Основными геометрическими параметрами шнека являются:

- внешний диаметр D;

- длина L;

- шаг винтовой нарезки t (рисунок 1).

Зная необходимую производительность устройства дозирования порошкообразного консерванта, расчет шнека начнем с определения диметров по методике [20].

1. Определим внешний диаметр винта шнека

Dв, м:

D=5

Q

-2

0.047• Kв.Лв • рн •

(1)

где Q - расчетная производительность конвейера, т/ч; КВ - коэффициент, характеризующий вид груза (равен 1 для сыпучих, мелкокусковых, зернистых, гранулированных и пылевидных грузов); Ав - коэффициент, зависящий от вида транспортируемого груза; рн - насыпная плотность продукта, кг/м3; у -коэффициент заполнения желоба.

2. В соответствии с принятым диаметром винта рассчитываем его частоту вращения пВ, мин-1,

О

пв =-Т^- , (2)

в 0.047-Б]-г-рн-щ- Кн

где ^ = КВ ВВ - шаг винта, м; Кн - поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера.

3. Проверяем выполнение условия по максимальной частоте вращения птах, мин-1, винта:

А

n =

max

< n

(3)

4. В первом приближении диаметр вала винта определяем по следующему уравнению:

с1в = 0.3-Бв . (4)

5. Математическое ожидание определили по формуле 5:

1

х = - I X,

(5)

где X - среднее арифметическое результатов измерений; т - количество единичных расчетов; X7 -результат 7-го единичного расчёта.

6. Рассчитав основные параметры шнека, можем определить его фактическую производительность по формуле 6:

О = 0.047-Б,-И-пср-рн -Ч , (6)

где Оср - внешний диаметр винта шнека, м; ^ = КВ ВВ - шаг винта, м; пср - частота вращения винта птах, мин-1; рн - насыпная плотность продукта, кг/м3; у - коэффициент заполнения желоба.

Для определения среднего показателя расчет произведен для различной производительности кормоприготовительных машин. Дальнейшими шагами является построение модели шнека с помощью Компас-3Б У20 и печати на 3Б-принтере.

Результаты и обсуждение

Проведённые расчеты позволили определить оптимальные параметры винта для плющильных машин различной мощности. На рисунке 2 представлены значения для наружного (Бв) и внутреннего ^в) диаметра винта при различных значениях производительности и выведены уравнения для их определения с коэффициентами достоверности аппроксимации 95 и 97 %.

Однако для разработки устройства дозирования порошкообразного консерванта с различными машинами и установками необходима разработка более универсальной конструкции. Методом математического ожидания получены оптимальные значения Бв и dв, позволяющие работать с различными кормоприготовительными установками в пределах производительности от 0 до 50 тонн. Данный интервал производительности позволит применять разработанное устройство на всех кормоприготовитель-ных машинах, представленных в таблицах 1 и 2. Таким образом, проведенные расчеты показали, что оптимальными параметрами шнека будут Б = 0.02 м, d = 0,006 м.

На рисунке 3 представлена зависимость значения производительности от внешнего диаметра шнека Бв и частоты его вращения пв.

в

технологии, машины и оборудование XXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXX для агропромышленного комплекса

0,035 0,03 0,025

-S 0,02 О 0,015

0,01 0,005 0

y = 0,0043x + 0,0069 R2 = 0,959 ^-rrt 0,03

0,023

0,018

0,012 0,016 y = 0,0012x + 0,0026 R2 = 0,973 0,009

0,004 0,005 0,006 0,007

10

20 dв2

30

Q

Линейная фв)

50 100

Линейная ^в2)

Рис. 2. Значения для наружного фв) и внутреннего ^в) диаметра винта при различных значениях производительности Q

Fig. 2. Values for the outer фв) and inner ^в) diameter of the screw at different performance values Q Источник: составлено авторами по результатам исследований

Рис. 3. Значения для определения производительности установки, исходя из значения Dв и скорости вращения шнека Пв. Fig. 3. Values for determining the performance of the installation based on the value of Dв and the rotation speed of the screw Пв. Источник: разработано авторами в программе STATISTICA

Исходя из значения Эв и скорости вращения шнека Пв, для определения производительности получено следующее уравнение:

22 = -0.02715 + 8.5616х + 0.004у . (6)

Результатом проведённых расчетов стало построение модели экспериментального образца шнека в программе Компас-3Э У20, изготовление экспериментального образца с помощью 3Э-печати (рисунок 4).

Вестник НГИЭИ. 2024. № 4 (155). С. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. №4(155). P. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print)

V^W^VWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflIIIPMFNT WWW^^WW 1УУУУЩ1УУУЩА JCLnjvi/Lt/wcj, тишлсэл^и Еци1гтш\l |уууууууууущ

WVW^^WWV^^ РПР TUP AiZRn.INnilSTItlA I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW

i nr. лили и\ииэ l m/iL, илчга,сл \

а б

Рис. 4 - Модель шнека, выполненная с помощью технологии 3D-печати: а - модель шнека, построенная в программе Компас-3D V20; б - модель шнека, напечатанная с помощью технологии 3D-печати Fig. 4 is a screw model made using 3D printing technology: a - is the auger model built in the Compass-3D V20 program; b - is the auger model printed using 3D printing technology Источник: фото сделано авторами

Заключение

Техническим результатом проведенных расчетов является определение характеристик шнека устройства дозирования порошкообразного консерванта Б = 0.02 м, а = 0.006 м, г = 0.02, птах= 450. Данные результаты позволяют изготовить экспериментальный образец шнека для работы устройства порошкообразного дозатора консерванта с обеспечением высокой точности внесения. В дальнейшем

изготовленная практическим путем печать шнека позволит подтвердить точность расчетов.

Следующим этапом исследований является изготовление лабораторной установки и апробация шнекового устройства дозирования порошкообразного материала с использованием порошкообразной серы для оптимизации параметров и режимов его работы.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Жужин М. С. Разработка устройства дозированной подачи порошкообразного препарата для консервирования кормов : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Княгинино, 2018. 204 с. ББК М^ШУ.

2. Васильева Е. Химические консерванты - будущее в силосовании // Эффективное животноводство. 2021. № 3 (169). С. 39-41. ББК

3. Кучин Н. Н., Мансуров А. П., Шишкина И. А., Рыбин Н. И. Технологические и экономические преимущества использования препарата Биосил НН при силосовании вико-ячменной смеси // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве. Том 2. Минск : Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства», 2012. С. 136-140. ББК ^Б08Б.

4. Победнов Ю. А., Мамаев А. А., Горькин А. М. Сравнительная эффективность консервирования трав с химическими и биологическими препаратами // Кормопроизводство. 2011. № 6. С. 46-48. ББК КИ2У1У.

5. Пристач Н. В., Пристач Л. Н., Шинкаревич Е. Д. Эффективность применения консерванта «ЛАК-ТОФЛОР-фермент» в заготовке силоса высокого качества // Молодежь и наука. 2017. № 4-2. С. 46. ББК 2РСС2Р.

6. Поддубская Н. А., Сидорова А. В. Эффективность производства молока с использованием силоса, заготовленного с консервантом «Лактофид» // Актуальные вопросы управления производством растениеводческой и животноводческой продукции АПК и здоровьем сельскохозяйственных животных. 2019. С. 284-287. ББК 2КШХБ.

ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ

7. Клименко В. П. Научное обоснование и разработка эффективных способов повышения энергетической и протеиновой питательности силоса и сенажа из трав : диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. Дубровицы, 2012. 360 с. EDN SUKQSH.

8. Маликова М. Г., Ахметова И. Н. Использование биоконсервантов при заготовке кормов из трудноси-лосуемых культур // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2014. Т. 2. № 7. С. 159-163. EDN TBIRXL.

9. Панов А. А. Особенности силосования многолетних трав с бактериально-ферментными препаратами «Биотал» // Кормопроизводство. 2007. № 9. С. 27-31. EDN IBDOIZ.

10. Победнов Ю. А. К оценке эффективности препаратов молочнокислых бактерий при силосовании трав // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство. Том Выпуск 17 (65). Москва : Угрешская типография, 2018. С. 101-110. EDN XUCPQT.

11. Отрошко С. А., Марчук А., Шевцов А. В. и др. Внесение консервантов в силосуемые корма воздухом // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство. Том Выпуск 25 (73). Лобня : Всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В. Р. Вильямса, 2021. С. 144-152. DOI 10.33814/MAK-2021-25-73-144-152. EDN OLVVDU.

12. Бондарев В. А., Косолапов В. М., Клименко В. П., Кричевский А. Н. Приготовление силоса и сенажа с применением отечественных биологических препаратов. Москва : Угрешская типография, 2016. 212 с. EDN XKPQOV.

13. Савиных П. А., Белозеров С. А. Обоснование использования технологии плющения в сравнении с сушкой зерна // Достижения и перспективы научно-инновационного развития АПК. Курган : Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т. С. Мальцева, 2020. С. 373-377. EDN FQSARJ.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

14. Болотаев Р. Х., Губаев А. Э. Технологическая схема заготовки сенажа, сформированных в рулоны // Студенческая наука - агропромышленному комплексу. Том Выпуск 55 (Часть 1). Владикавказ: Горский государственный аграрный университет, 2018. С. 221-223. EDN XVGGAP.

15. Леухин А. Э., Большакова В. С. Современные рулонные пресс-подборщики // Молодой исследователь: от идеи к проекту. Йошкар-Ола : Марийский государственный университет, 2021. С. 100-103. EDN VHKZFL.

16. Холодилин А. Н. Расчет конвейеров : Учебное пособие. Оренбург : Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ, 2017. 127 с. EDN ZVDBRR.

17. Катрюк И. С., Мусияченко Е. В. Машины непрерывного транспорта : конструкции, проектирование и эксплуатация : учебное пособие для студентов вузов. Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006. 266 с. ISBN 5-76360906-9. EDN QNWQCF.

18. Жужин М. С. Использование устройства внесения порошкообразного консерванта в зерно при консервировании плющеного ячменя повышенной влажности // Актуальные направления научных исследований: от теории к практике. 2016. № 3 (9). С. 90-93. EDN WLAXKD.

19. Евстратов В. А. Теория шнеконапорной подачи сыпучих, пылевидных и пластичных материалов и ее реализация при синтезе напорных шнековых модулей горных машин : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Новочеркасск, 2000. 35 с. EDN ZKOHAN.

20. Бычков И. Е., Бычкова Т. В. Моделирование параметров шнекового транспортера-распределителя // Агроинженерия. 2022. Т. 24. № 1. С. 40-44. DOI 10.26897/2687-1149-2022-1-40-44. EDN IPPDCB.

Дата поступления статьи в редакцию 11.01.2024; одобрена после рецензирования 13.02.2024;

принята к публикации 15.02.2024.

Информация об авторах М. С Жужин - к.т.н., доцент, Spin-код: 2880-9232; Р. А. Смирнов - к.т.н., доцент, Spin-код: 5703-4350; В. Л. Андреев - д.т.н., профессор, Spin-код: 2413-8670;

Вестник НГИЭИ. 2024. № 4 (155). C. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 4 (155). P. 7-17. ISSN 2227-9407 (Print)

V^W^VWW^V ТРГНМП! nniFS МДГШМРЯ ДМП FflIIIPMFNT WWW^^WW

FHP THF ДПРП-1ЫП11ЯТШД I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW run inr, íwuujinirtl,

Заявленный вклад авторов:

Жужин М. С. - работа над техническими характеристиками установки построение цифровой модели установки. Смирнов Р. А. - определение оптимальной конструкции установки. Андреев В. Л. - корректирование текста

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

REFERENCES

1. Zhuzhin M. S. Razrabotka ustrojstva dozirovannoj podachi poroshkoobraznogo preparata dlya konserviro-vaniya kormov [Development of a metered-dose device for powdered preparation for canned food. Ph. D. (Engineering) diss.], Knyaginino, 2018, 204 p. EDN MIWURV.

2. Vasil'eva E. Himicheskie konservanty - budushchee v silosovanii [Chemical preservatives - the future in silage], Effektivnoe zhivotnovodstvo [Efficient animal husbandry], 2021, No. 3 (169), pp. 39-41, EDN LUWDDE.

3. Kuchin N. N., Mansurov A. P., SHishkina I. A., Rybin N. I. Tekhnologicheskie i ekonomicheskie preimush-chestva ispol'zovaniya preparata Biosil NN pri silosovanii viko-yachmennoj smesi [Technological and economic advantages of using Biosil NN preparation in silage of vico-barley mixture], Nauchno-tekhnicheskij progress v sel'sko-hozyajstvennom proizvodstve [Scientific and technical progress in agricultural production], Vol. 2. Minsk : Respu-blikanskoe unitarnoe predpriyatie «Nauchno-prakticheskij centr Nacional'noj akademii nauk Belarusi po mekhanizacii sel'skogo hozyajstva», 2012, pp. 136-140, EDN ZWEOSL.

4. Pobednov Yu. A., Mamaev A. A., Gor'kin A. M. Sravnitel'naya effektivnost' konservirovaniya trav s himich-eskimi i biologicheskimi preparatami [Comparative effectiveness of preserving herbs with chemical and biological preparations], Kormoproizvodstvo [Forageproduction], 2011, No. 6, pp. 46-48, EDN NUZVJV.

5. Pristach N. V., Pristach L. N., SHinkarevich E. D. Effektivnost' primeneniya konservanta «LAK-TOFLOR-ferment» v zagotovke silosa vysokogo kachestva [The effectiveness of using the preservative «LAC-TOFLOR-enzyme» in harvesting high-quality silage], Molodezh' i nauka [Youth and Science], 2017, No. 4-2, pp. 46, EDN ZFCCZF.

6. Poddubskaya N. A., Sidorova A. V. Effektivnost' proizvodstva moloka s ispol'zovaniem silosa, zagotovlen-nogo s konservantom «Laktofid» [Efficiency of milk production using silage prepared with the preservative «Lac-tofid»], Aktual'nye voprosy upravleniya proizvodstvom rastenievodcheskoj i zhivotnovodcheskoj produkcii APK i zdo-rov'em sel'skohozyajstvennyh zhivotnyh [Actual issues ofproduction management of crop and livestock products of the agro-industrial complex and the health of farm animals], 2019, pp. 284-287, EDN ZKUDXB.

7. Klimenko V. P. Nauchnoe obosnovanie i razrabotka effektivnyh sposobov povysheniya energetiche-skoj i proteinovoj pitatel'nosti silosa i senazha iz trav [Scientific substantiation and development of effective ways to increase the energy and protein nutrition of silage and haylage from herbs. Dr. Sci. (Engineering) diss.], Dubrovicy, 2012, 360 p. EDN SUKQSH.

8. Malikova M. G., Ahmetova I. N. Ispol'zovanie biokonservantov pri zagotovke kormov iz trudnosilosuemyh kul'tur [The use of bioconservants in the preparation of feed from hard-to-harvest crops], Sbornik nauchnyh trudov Stavropol'skogo nauchno-issledovatel'skogo instituta zhivotnovodstva i kormoproizvodstva [Collection of scientific papers of the Stavropol Scientific Research Institute of Animal husbandry and feed production], 2014, Vol. 2, No. 7, pp. 159-163, EDN TBIRXL.

9. Panov A. A. Osobennosti silosovaniya mnogoletnih trav s bakterial'no-fermentnymi preparatami «Biotal» [Features of silage of perennial grasses with bacterial-enzyme preparations «Biotal»], Kormoproizvodstvo [Forage production], 2007, No. 9, pp. 27-31, EDN IBDOIZ.

10. Pobednov Yu. A. K ocenke effektivnosti preparatov molochnokislyh bakterij pri silosovanii trav [To evaluate the effectiveness of lactic acid bacteria preparations in grass silage], Mnogofunkcional'noe adaptivnoe kormoproizvodstvo [Multifunctional adaptive feed production], Iss. 17 (65), Moscow: Ugreshskaya tipografiya, 2018, pp. 101-110, EDN XUCPQT.

11. Otroshko S. A., Marchuk A., Shevcov A. V. i dr. Vnesenie konservantov v silosuemye korma vozduhom [Introduction of preservatives into silage feeds by air], Mnogofunkcional'noe adaptivnoe kormoproizvodstvo [Multi-

ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ

functional adaptive feed production], Iss. 25 (73), Lobnya : Vserossijskij nauchno-issledovatel'skij institut kormov im. V. R. Vil'yamsa, 2021, pp. 144-152, DOI 10.33814/MAK-2021-25-73-144-152, EDN OLVVDU.

12. Bondarev V. A., Kosolapov V. M., Klimenko V. P., Krichevskij A. N. Prigotovlenie silosa i senazha s primeneniem otechestvennyh biologicheskih preparatov [Preparation of silage and haylage using domestic biological preparations], Moscow: Ugreshskaya tipografiya, 2016, 212 p. EDN XKPQOV.

13. Savinyh P. A., Belozerov S. A. Obosnovanie ispol'zovaniya tekhnologii plyushcheniya v sravnenii s su-shkoj zerna [Justification of the use of flattening technology in comparison with grain drying], Dostizheniya iperspek-tivy nauchno-innovacionnogo razvitiya APK [Achievements and prospects of scientific and innovative development of the agro-industrial complex], Kurgan : Kurganskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya im. T. S. Mal'ceva, 2020, pp. 373-377, EDN FQSARJ.

14. Bolotaev R. H., Gubaev A. E. Tekhnologicheskaya skhema zagotovki senazha, sformirovannyh v rulony [Technological scheme of haylage harvesting formed into rolls], Studencheskaya nauka - agropromyshlennomu kom-pleksu [Studentskaya nauka - agroindustrial complex], Iss. 55 (1). Vladikavkaz: Gorskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet, 2018, pp. 221-223, EDN XVGGAP.

15. Leuhin A. E., Bol'shakova V. S. Sovremennye rulonnye press-podborshchiki [Modern roll balers],Molodoj issledovatel': ot idei kproektu [Young researcher: from idea to project], Joshkar-Ola : Marijskij gosudarstvennyj universitet, 2021, pp. 100-103, EDN VHKZFL.

16. Holodilin A. N. Raschet konvejerov [Calculation of conveyors], A textbook, Orenburg : Orenburgskij gosudarstvennyj universitet, EBS ASV, 2017, 127 p. EDN ZVDBRR.

17. Katryuk I. S., Musiyachenko E. V. Mashiny nepreryvnogo transporta : konstrukcii, proektirovanie i eksplu-ataciya [Continuous transport machines : structures, design and operation], a textbook for university students, Krasnoyarsk : IPC KGTU, 2006, 266 p. ISBN 5-7636-0906-9, EDN QNWQCF.

18. Zhuzhin M. S. Ispol'zovanie ustrojstva vneseniya poroshkoobraznogo konservanta v zerno pri konservirovanii plyushchenogo yachmenya povyshennoj vlazhnosti [The use of a device for introducing powdered preservative into grain when preserving flattened barley with high humidity], Aktual'nye napravleniya nauchnyh issle-dovanij: ot teorii kprak-tike [Current directions of scientific research: from theory to practice], 2016, No. 3 (9), pp. 90-93, EDN WLAXKD.

19. Evstratov V. A. Teoriya shnekonapornoj podachi sypuchih, pylevidnyh i plastichnyh materialov i ee real-izaciya pri sinteze napornyh shnekovyh modulej gornyh mashin [Theory of screw-pressure feeding of bulk, pulverized and plastic materials and its implementation in the synthesis of pressure screw modules of mining machines. Dr. Sci. (Engineering) thesis], 2000, 35 p. EDN ZKOHAN.

20. Bychkov I. E., Bychkova T. V. Modelirovanie parametrov shnekovogo transportera-raspredelitelya [Modeling of screw conveyor-distributor parameters], Agroinzheneriya [Agroengineering], 2022, Vol. 24, No. 1, pp. 40-44, DOI 10.26897/2687-1149-2022-1-40-44, EDN IPPDCB.

The article was submitted 11.01.2024; approved after reviewing 13.02.2024; accepted for publication 15.02.2024.

Information about the authors: M. S. Zhuzhin - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 2880-9232; R. A. Smirnov - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 5703-4350; V. L. Andreev - Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 2413-8670.

The claimed contribution of the authors: Zhuzhin M. S. - work on the technical characteristics of the installation building a digital model of the installation. Smirnov R. A. - determination of the optimal installation design. Andreev V. L. - text correction.

The authors declare that there is no conflict of interest.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.