CC BY
2
XXXXXXXXXXX технологии, машины и оборудование XXXXXXXXXXX
VWWVV^^^^ ППЯ АГРППРПММШПРННПЮ 1СПМППРКГД W^VWWWW
4.3.1 ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА _
Научная статья УДК 631.3
DOI: 10.24412/2227-9407-2024-12-7-23 EDN: ZJLDMC
Результаты оценки показателей работы молотковой дробилки ДКР-1
Сергей Юрьевич БулатовВладимир Николаевич Нечаев2, Александр Георгиевич Сергеев3, Алексей Евгеньевич Шлыков4
12 4Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино, Россия 3 ООО «Доза-Агро», Нижний Новгород, Россия
1 [email protected], https://orcid.org/0000-0001 -9099-0447
2 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7566-6013 [email protected], https://orcid.org/0000-0003-0466-9003 [email protected], https://orcid.org/0000-0001-9002-2665
Аннотация
Введение. В сельскохозяйственных организациях с незначительным суточным потреблением комбикормов преимущественно используют малогабаритные комбикормовые агрегаты, в состав которых входят молотковые дробилки с вентилятором. Однако наличие воздушного потока в таких дробилках является непредсказуемым фактором, зачастую отрицательно влияющим на их показатели работы: производительность, энергозатраты и качество измельчения.
Материалы и методы. Проводилась сравнительная оценка дробилки ДКР-1 в серийном исполнении и с измененной конструкцией. На экспериментальной дробилке были установлены загнутые по окружности лопатки ротора с возможностью изменения их длины посредством перемещения в пазах относительно прямых стандартных лопаток ротора. Также оценивали влияние разгрузочных окон в зарешетном пространстве, которые были выполнены по периферии решета с возможностью изменения их площади посредством перемещения перекрывающего кольца. Исследования проводили при подаче зерна в дробилки с помощью эжекторов. Проведены сравнительные испытания эжекторов двух конструкций. Первый эжектор серийного производства с одним конфузором. Второй эжектор экспериментальный, состоит из соединенных между собой конфузора и диффузора.
Результаты и обсуждение. Применение экспериментального эжектора в качестве подающего устройства позволило повысить производительность серийной дробилки ДКР-1 на 30 %. Наличие окон в стенке дробилки и вентилятора в камере измельчения ведет к снижению производительности. При установке дополнительных лопаток на ротор в камере измельчения создается избыточное давление, что ведет к снижению производительности дробилки.
Заключение. С целью повышения показателей работы дробилки ДКР-1 следует применять эжектор, позволяющий осуществлять более плавное изменение соотношения подаваемых зерна и воздуха; выполнение разгрузочных окон по периферии решета ведет к снижению производительности и росту энергозатрат; сменой решет на дробилке ДКР-1 можно приготовить корм для всех групп сельскохозяйственных животных и птиц.
© Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Сергеев А. Г., Шлыков А. Е., 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. № 12 (163). C. 7-23. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 12 (163). P. 7-23. 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
Ключевые слова: дробилка, зерно, измельчение, качество, производительность, эжектор, энергозатраты
Для цитирования: Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Сергеев А. Г., Шлыков А. Е. Результаты оценки показателей работы молотковой дробилки ДКР-1 // Вестник НГИЭИ. 2024. № 12 (163). С. 7-23. DOI: 10.24412/2227-94072024-12-7-23. EDN: ZJLDMC
The results of the evaluation of the performance of the hammer crusher DKR-1
Sergey Yu.
Bulatov1B, Vladimir N. Nechaev2, Alexander G. Sergeev3, Alexey E. Shlykov4
12 4Nizhny Novgorod State Engineering and Economics University, Knyaginino, Russia 3 OOO «Doza-Agro», Nizhny Novgorod, Russia
1 [email protected], https://orcid.org/0000-0001 -9099-0447 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7566-6013 [email protected], https://orcid.org/0000-0003-0466-9003 [email protected], https://orcid.org/0000-0001-9002-2665
Abstract
Introduction. In agricultural organizations with low daily consumption of compound feeds, small-sized feed aggregates are mainly used, which include hammer crushers with a fan. However, the presence of air flow in such crushers is an unpredictable factor that often negatively affects their performance: productivity, energy consumption and grinding quality.
Materials and methods. A comparative evaluation of the DKR-1 crusher in serial design and with a modified design was carried out. The rotor blades bent around the circumference were installed on the experimental crusher with the possibility of changing their length by moving in the grooves relative to the straight standard rotor blades. The influence of unloading windows in the lattice space, which were made along the periphery of the sieve with the possibility of changing their area by moving the overlapping ring, was also evaluated. The studies were carried out when feeding grain into crushers using ejectors. Comparative tests of ejectors of two designs have been carried out. The first mass-produced ejector with one confuser. The second experimental ejector consists of a connected confuser and a diffuser. Results and discussion. The use of an experimental ejector as a feeding device increased the productivity of the serial crusher DKR-1 by 30 %. The presence of windows in the wall of the crusher and a fan in the grinding chamber leads to a decrease in productivity. When installing additional blades on the rotor, excessive pressure is created in the grinding chamber, which leads to a decrease in the productivity of the crusher.
Conclusion. In order to improve the performance of the DKR-1 crusher, an ejector should be used, allowing for a smoother change in the ratio of supplied grain and air; the execution of loading windows along the periphery of the sieve leads to a decrease in productivity and an increase in energy consumption; changing sieves on the DKR-1 crusher can prepare food for all groups of farm animals and birds.
Keywords: crusher, grain, crushing, quality, productivity, ejectors, energy consumption
For citation: Bulatov S. Yu., Nechaev V. N., Sergeev A. G., Shlykov A. E. The results of the evaluation of the performance of the hammer crusher DKR-1 // Bulletin NGIEI. 2024. № 12 (163). P. 7-23. DOI: 10.24412/2227-94072024-12-7-23. EDN: ZJLDMC
Введение
Продуктивность сельскохозяйственных животных и птицы во многом определяется рационом их кормления и качеством кормов, о чем свидетельствуют результаты исследований как российских [1; 2], так и зарубежных ученых [3; 4; 5; 6]. Особая
роль в рационе сельскохозяйственных животных и птиц отведена концкормам. Так, например, в США и странах Европы зерновые играют ключевую роль [7; 8; 9]. Ученые отмечают, что при кормлении высокопродуктивных животных рациональнее использование ячменя, так как в нем содержится наиболь-
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
шее количество белка по сравнению с другими широко распространенными злаковыми культурами [10; 11; 12]. В цельном виде зерно, как правило, не скармливают, так как достаточно большая часть его не переваривается в желудке животного, а разжевать его, в частности КРС, неспособны [13]. Поэтому зерновые предварительно измельчают [14; 15; 16; 17; 18].
В сельскохозяйственных организациях с незначительным суточным потреблением комбикормов преимущественно используют малогабаритные комбикормовые агрегаты, в состав которых входят
молотковые дробилки с вентилятором [19]. Однако наличие воздушного потока в таких дробилках является непредсказуемым фактором, зачастую отрицательно влияющим на их показатели работы: производительность, энергозатраты и качество измельчения. В связи с чем целью работы является изучение рабочих показателей дробилки ДКР-1.
Материалы и методы
Проводилась сравнительная оценка дробилки ДКР-1 в серийном исполнении и с измененной конструкцией. Общий вид исследуемых дробилок представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Общий вид исследуемых дробилок (слева - серийная, справа - экспериментальная) Fig. 1. General view of the crushers under study (on the left - serial, on the right - experimental) Источник: фото сделаны авторами в ходе исследований
а б
Рис. 2. Исследуемые лопатки ротора: а - вид в составе ротора; б - механизм изменения длины лопаток Fig. 2. The rotor blades under study: a - the type in the composition of the rotor; b - the mechanism of changing the length of the blades Источник: фото сделаны авторами в ходе исследований
Вестник НГИЭИ. 2024. № 12 (163). C. 7-23. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 12 (163). P. 7-23. ISSN 2227-9407 (Print)
V^W^VWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflI IIPMFNT WWW^^WW
WVW^^WWV^^ РПР THF АПРП-ШППЯТША I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW
На экспериментальной дробилке были установлены загнутые по окружности лопатки ротора с возможностью изменения их длины посредством перемещения в пазах относительно прямых стандартных лопаток ротора (рисунок 2). Радиус загиба лопаток принят по результатам ранее проведенных испытаний [20].
Также оценивали влияние разгрузочных окон в зарешетном пространстве, которые были выполнены по периферии решета с возможностью изменения их площади посредством перемещения перекрывающего кольца (рисунок 3). Через разгрузочные окна осуществлялась эвакуация измельченного продукта из дробилки.
Рис. 3. Разгрузочные окна в стенке дробилки Fig. 3. Unloading windows in the wall of the crusher Источник: фото сделаны авторами в ходе исследований
Исследования проводили при подаче зерна в дробилки с помощью эжекторов. Проведены сравнительные испытания эжекторов двух конструкций. Первый эжектор серийного производства с одним конфузором. Второй эжектор экспериментальный:
состоит из соединенных между собой конфузора и диффузора (рисунок 4).
Для проведения опытов был изготовлен короб, в который насыпали зерно и погружали эжектор (рисунок 5).
а б
Рис. 4. Схемы исследуемых эжекторов: а - серийный эжектор 1; б - экспериментальный эжектор Fig. 4. Schemes of the studied ejectors: a - serial ejector 1; b - experimental ejector Источник: разработано авторами на основании конструкции эжекторов
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
Рис. 5. Схема экспериментальной установки Fig. 5. The scheme of the experimental installation Источник: фото сделаны авторами в ходе исследований
Испытание эжекторов проводили в следующей последовательности. На эжекторе выставляли максимальный зазор S (рисунок 4) между внутренним патрубком и конфузором (диффузором) эжектора. По шкале системы взвешивания смесителя фиксировали первоначальную массу материала в смесителе. Включали дробилку, опускали в заранее подготовленный короб с зерном эжектор, одновременно включая секундомер. Опыт проводился в течение 5 минут. В это время проводился съем показаний потребляемой мощности электродвигателя. Через 5 минут эжектор вынимался из бурта, ожидали, когда все зерно измельчится и поступит в смеситель. Выключали дробилку. После полной остановки дробилки по шкале системы взвешивания смесителя фиксировали массу материала в смесителе. Рассчитывали массу измельченного за время опыта зерна и определяли производительность дробилки. Далее рассчитывали удельные энергозататы.
Все опыты проводились при измельчении ячменя сорта Рушан влажностью 13,8 %, с эквивалентным диаметром зерновок d,, = 3,5 мм.
Измельченное зерно при оценке работоспособности дробилки подавалось в вертикальный смеситель, оборудованный системой взвешивания (рисунок 6).
Оценку качества измельченного зерна проводили в соответствии с критериями, утвержденными ГОСТ 18221-2018 Комбикорма полнорационные для сельскохозяйственной птицы. Общие технические условия, ГОСТ Р 51550-2000 Комбикорма-концентраты для свиней. Общие технические условия и ГОСТ 9268-2015 Комбикорма-концентраты для крупного рогатого скота.
Рис. 6. Общий вид дробилки ДКР-1 совместно с вертикальным смесителем Fig. 6. General view of the DKR-1 crusher together with a vertical mixer Источник: фото сделаны авторами в ходе исследований
Технические условия. Для определения гранулометрического состава на лабораторном рассеве РЛ в течение 5 минут проводился рассев навески готового продукта массой 100 г, взятой из пробы. В набор для рассева входили сита с диаметрами отверстий: 3; 2,5; 2; 1,4; 1; 0,5; 0,315; 0,2; 0,1 мм и дно. После рассева навески остатки на ситах взвешивались на весах ВК-300 с точностью до 0,01 г. Результаты рассева заносились в таблицы, по которым строились графики. Для более точного определения состава дерти рассев проводился в трехкратной по-вторности.
После проведения экспериментов проводили анализ полученных результатов: рассчитывали удельные энергозатраты, оценивали качественные показатели готового продукта и сопоставляли их с требованиями ГОСТ.
Результаты и обсуждение Результаты исследований представлены в виде графиков, представленных на рисунках 7...9. Максимальная производительность дробилки с серийным эжектором составляла 960 кг/ч при зазоре 10 мм (рисунок 20). При уменьшении зазора до 5 мм наблюдалось нарушение работы дробилки, ее перегрузка и остановка. Применение экспериментального эжектора в качестве подающего устройства позволило повысить производительность серийной дробилки
[ technologies, machines and equipment ; for the agro-industrial complex
ДКР-1 на 30 % до 1260 кг/ч (рисунок 7). Зазор между внутренним патрубком и диффузором при этом составлял 30 мм. При его уменьшении до 25 мм также было зафиксировано нарушение работы дробилки. Анализ графиков производительности дробилки по-
кг/ч
1400
1200
1000
800
600 400
200
1 1260
960 \
I 900
К 775 \
у 420
L 330 270
0
10
20
30
40
50 S, мм 60
—•— заводской эжектор экспериментальный эжектор
Рис. 7. Влияние конструкции эжектора на пропускную способность дробилки ДКР-1 Fig. 7. The effect of the ejector design on the throughput of the DKR-1 crusher Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
казывает резкое изменение данного критерия при незначительном изменении зазора S. Так, например, для экспериментального эжектора увеличение зазора с 30 до 35 мм ведет к резкому снижению производительности дробилки с 1260 до 780 кг/ч.
13
W, 12
кВт
11
10
12.16
\
(10,3 V
19,84 V
\ 7,92
■ 7.95 N
6J? I 6.17
► 5,67
10
20
30
40
50S, мм 60
> заводской эжектор - экспериментальный эжектор Рис. 8. Изменение полной потребляемой мощности электродвигателя дробилки ДКР-1 при подаче зерна эжекторами различной конструкции Fig. 8. Change in the total power consumption of the electric motor of the DKR-1 crusher when feeding grain with ejectors of various designs Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
Вторым обстоятельством, ограничивающим зазор минимальной величиной в 30 мм для экспериментального эжектора, является потребляемая мощность, которая в данном случае составила 12,16 кВт, что на 10 % выше установленной мощно-
WyA кВт-ч/т
24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0
сти электродвигателя в 11 кВт (рисунок 8). В целом с увеличением зазора (что ведет к уменьшению подаваемого материала) полная потребляемая мощность падает, но возрастают удельные энергозатраты (рисунки 9).
1 1 22,9
/
17,1 j
16,0 __--< \—-f—{ ► 17,2
10,7 < Г [0,9 10.2 ■ I 10.2
■"9,7 ""
0 10 20 30 40 50 S, мм60 -♦-заводской эжектор -■-экспериментальный эжектор Рис. 9. Изменение полной потребляемой мощности электродвигателя дробилки ДКР-1 при подаче зерна эжекторами различной конструкции
Fig. 9. Change in the total power consumption of the electric motor of the DKR-1 crusher when feeding grain with ejectors of various designs Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
Минимальные удельные энергозатраты в обоих случаях применения эжекторов зафиксированы при максимальной подаче (минимальных значениях зазора 8) зерна (рисунок 9). На следующем этапе исследований определяли влияние окон в стенке
дробилки и наличие вентилятора в камере измельчения на показатели работы дробилки при подаче зерна с помощью эжектора. На рисунке 10 представлено влияние исследуемых особенностей конструкции дробилки на производительность.
□ - серийный эжектор; ■ - экспериментальный эжектор Рис. 10. Влияние особенностей конструкции дробилки ДКР-1 на ее производительность Fig. 10. The influence of the design features of the DKR-1 crusher on its performance Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
Как видно из графиков, наибольшей производительностью обладает серийно выпускаемая дробилка. Наличие окон в стенке дробилки и вентилятора в камере измельчения ведет к снижению производительности. Максимально зафиксированные значения производительности при подаче зерна
экспериментальным эжектором составляют 870 и 780 кг/ч в случае наличия окон и вентилятора соответственно. Также наличие исследуемых конструкционных элементов ведет к росту энергетических показателей (рисунки 11, 12).
□ серийный эжектор ■ экспериментальный эжектор Рис. 11. Влияние особенностей конструкции дробилки ДКР-1 на полную потребляемую мощность Fig. 11. The influence of the design features of the DKR-1 crusher on the total power consumption Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
[ technologies, machines and equipment ; for the agro-industrial complex
серийная дробилка с открытыми окнами с ротором-вентилятором □ - серийный эжектор; ■ - экспериментальный эжектор Рис. 12. Влияние особенностей конструкции дробилки ДКР-1 на удельные энергозатраты Fig. 12. The influence of the design features of the DKR-1 crusher on specific energy consumption Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
В случае подачи зерна через эжектор при наличии окон в стенке камеры измельчения в процессе работы дробилки происходит загромождение нижней части зарешетного пространства, эвакуация продукта осуществляется лишь через верхние окна (рисунок 13). Это приводит к значительному снижению производительности дробилки.
Рис. 13. Забивание нижней части зарешетного пространства дробилки с открытыми окнами при использовании эжектора в качестве загрузочного устройства Fig. 13. Clogging of the lower part of the grating space of the crusher with open windows when using the ejector as a loading device Источник: фото сделано авторами в ходе исследований
При установке дополнительных лопаток на ротор в камере измельчения создается избыточное давление, что подтверждается выплеском воздушно-продуктового слоя через подсасывающие отверстия в нижней части корпуса дробилки. Вследствие этого движение воздушно-продуктового потока замедляется, что является причиной снижения производительности дробилки.
Из проведенных исследований можно сделать вывод, что при подаче зерна с помощью эжектора с целью достижения максимальной производительности следует использовать серийно выпускаемую дробилку, а рабочие показатели дробилки повышать за счет совершенствования конструкции эжектора, позволяющего осуществлять более плавное изменение соотношения зерна и воздуха в воздушно-зерновой смеси.
Далее проводилась оценка экспериментального эжектора при измельчении зерна дробилкой ДКР-1 с разными решетами на серийной дробилке. Методика проведения опытов предусматривала определение такой подачи материала, при которой производительность дробилки будет максимальной, а потребляемая мощность близка к установленной мощности двигателя. В дробилку устанавливали решето с максимальным диаметром отверстий. При включенной дробилке в бурт зерна опускали эжектор с максимальным зазором. Далее зазор между внутренним патрубком и диффузором эжектора уменьшали, фиксируя изменение силы тока по монитору шкафа управления (рисунок 14). При достижении I = (19...20) А оценивали работу дробилки в
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
течение 5 минут. В это время проводили съем потребляемой полной мощности электродвигателя и отбор проб измельченного продукта. Далее дробилку выключали, по весам смесителя (рисунок 15) фиксировали массу материла, находящегося в бун-
кере, включали дробилку и определяли производительность дробилки при найденном оптимальном зазоре между внутренним патрубком и диффузором эжектора. Далее производили замену решета и вновь проводили опыты.
а b
Рис. 14. Общий вид шкафа управления (а) и монитора (b) Fig. 14. General view of the control cabinet (a) and monitor (b) Источник: фото сделаны авторами в ходе исследований
Рис. 15. Система взвешивания смесителя Fig. 15. Mixer weighing system Источник: фото сделаны авторами в ходе исследований
Значения зазора между внутренним патрубком и диффузором эжектора, при котором достигается максимальная производительность дробилки, приведены на рисунке 16.
Со снижением диаметра отверстий производительность дробилки логично снижается. Так при уменьшении диаметра отверстий решета в 3 раза с 10 до 3 мм производительность дробилки падает в 2 раза, с 1590 до 750 кг/ч (рисунок 17).
При силе тока (19...20) А полная потребляемая мощность электродвигателя находится в пределах (10.12) кВт. При этом удельные энергозатраты в 2 раза сокращаются при увеличении диаметра отверстий с 3 до 10 мм и составляют 7,4 кВтч/т (рисунок 18).
Показатели качества готового продукта показаны на рисунках 19 и 20.
[ technologies, machines and equipment ; for the agro-industrial complex
Рис. 16. Соотношение диаметра отверстий решета и зазора эжектора при максимальной производительности дробилки ДКР-1 Fig. 16. The ratio of the diameter of the sieve holes and the ejector gap at maximum productivity of the DKR-1 crusher Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
Рис. 17. Влияние диаметра отверстий решета на максимальную производительность дробилки ДКР-1 Fig. 17. The effect of the diameter of the sieve holes on the maximum productivity of the DKR-1 crusher Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
Рис. 18. Влияние диаметра отверстий решета на энергетические показатели дробилки ДКР-1 Fig. 18. The effect of the diameter of the sieve holes on the energy performance of the DKR-1 crusher Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
технологии, машины и оборудование ] для агропромышленного комплекса ]
25,00
Шт.
20,00
т3,%
15,00
10,00
5,00
0,00
21,74 л*
* ✓ ** гГб,01
9,36 ^ «к* 1 Г0,76
SJD0- " 6,34 -j I- - "" 5,71 4,39 7,70
1,59
1,05 4,95 rz;iy 2,99 2,39
3 4 5 6 7 8 9 do, мм 10
—•—тЗ —т2 -А- тп Рис. 19. Влияние диаметра отверстий решета на содержание в готовом продукте пылевидной фракции, остатка на ситах с отверстиями 2 и 3 мм Fig. 19. The effect of the diameter of the sieve holes on the content of the dust fraction in the finished product, the residue on sieves with holes of 2 and 3 mm Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
4,50
4,00
d=P, 3,50
мм
3,00
X
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
1- У ос
зГэО" -1 .3,63
-1 1 _ 3,39~ ~ 3,01
- _ 2,67 ~ -II
1,21 1,650
1,11 II—;-t Ui—< ►—г-- 1,3*0 1,462
3 4 5 6 7 8 9 do, мм 10
—•—dcp — ■- X
Рис. 20. Влияние диаметра отверстий решета на средневзвешенный размер готового продукта и степень измельчения Fig. 20. The effect of the diameter of the sieve holes on the weighted average size of the finished product and the degree of grinding Источник: разработано авторами на основании экспериментальных данных
На основании графиков, представленных на готового продукта по группам животных (табли-рисунках 19 и 20, составлены таблицы соответствия цы 1-3).
V^W^VWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflIIIPMFNT WWW^^WW
technologies, machines and equipment
WVW^^WWV^^ FHP TUP AiZRn.INnilSTItlA I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW
for the agro-industrial complex
Таблица 1. Соответствие готового продукта для сельскохозяйственной птицы Table 1. Compliance of the finished product for poultry
Количество целых зерен Остаток на сите 3 мм, Условия
m43, %* / Number m3, % / The residue on the соответ-
of whole grains, m43, %* sieve is 3 mm, m3, % ствия
Группа животных / A group of animals ГОСТ / GOST Диаметр отверстий решета dQ, мм / The diameter of the sieve ГОСТ / GOST Диаметр отверстий решета dto мм / The diameter of the sieve holes ГОСТ / Conditions of compliance with GOST
holes do, mm dto mm
Цыплята в возрасте 1-4 дня /
Chickens aged 1-4 days 0 3, 4, 5, 6 < 5 % 4, 5, 6, 8 4, 5, 6
Молодняк кур в возрасте 1-7 недель /
Young chickens aged 1 -7 weeks 0 3, 4, 5, 6 > 2 % 6, 8, 10 6
Молодняк кур в возрасте 8-20 недель /
Young chickens aged 8-20 weeks < 4,5 % 3, 4, 5, 6, 8, 10 > 2 % 6, 8, 10 6, 8, 10
Куры-несушки / Laying hens < 4,5 % 3, 4, 5, 6, 8, 10 > 2 % 6, 8, 10 6, 8, 10
Бройлеры в возрасте 1-4 недель /
Broilers aged 1 -4 weeks 0 3, 4, 5, 6 > 2 % 6, 8, 10 6
Бройлеры в возрасте свыше 4 недель /
Broilers over 4 weeks old < 4,5 % 3, 4, 5, 6, 8, 10 > 2 % 6, 8, 10 6, 8, 10
Молодняк уток и гусей в возрасте 1-3 недель /
Young ducks and geese aged 1-3 weeks < 4,5 % 3, 4, 5, 6, 8, 10 < 5 % 4, 5, 6, 8 5, 6, 8
Молодняк уток и гусей в возрасте
3-26 недель, взрослые утки и гуси /
Young ducks and geese aged 3-26 weeks,
adult ducks and geese < 4,5 % 3, 4, 5, 6, 8, 10 > 2 % 6, 8, 10 6, 8
Молодняк индеек в возрасте 1-8 недель /
Young turkeys aged 1 -8 weeks < 0,5 % 3, 4, 5, 6 < 5 % 4, 5, 6, 8 4, 5, 6
Молодняк индеек в возрасте 9-17 недель /
Young turkeys aged 9-17 weeks < 0,5 % 3, 4, 5, 6 > 2 % 6, 8, 10 6
Молодняк индеек в возрасте 17-30 недель /
Young turkeys aged 17-30 weeks < 4,5 % 3, 4, 5, 6, 8, 10 > 2 % 6, 8, 10
Взрослые индейки / Adult turkeys < 4,5 % 3, 4, 5, 6, 8, 10 > 2 % 6, 8, 10 6, 8, 10
*Примечание: в столбце «ГОСТ» приводятся требования ГОСТ к качеству измельчения зерновых, в столбце «Диаметр отверстий решета do, мм» приведены диаметры отверстий решета, при которых измельченное зерно отвечает соответствующим требованиям
Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ
Таблица 2. Соответствие готового продукта для свиней Table 2. Compliance of the finished product for pigs
Количество целых зерен, Остаток на сите 3 мм, Условия
Щз, % * / Number of whole m3, % / The residue on соответ-
grains, Щр, %* the sieve is 3 mm, m3, % ствия ГОСТ
Группа животных / A group of animals Диаметр отверстий Диаметр отверстий / Conditions
ГОСТ / решета мм / ГОСТ / решета мм / of compli-
GOST The diameter of the GOST The diameter of the ance with
sieve holes dm mm sieve holes dm mm GOST
Поросята в возрасте до 2 мес. и молодняк в возрасте 2-4 мес. / Piglets under the age
of 2 months and young animals aged 2-4 months < 0,3 % 3, 4, 5, 6 < 5 % 4, 5, 6, 8 4, 5, 6
Ремонтный молодняк поросят в возрасте
4-8 мес., матки холостых и первых
2/3 супоростей, матки холостых и первых 1/3
супорости и подсосные, хряки-производители,
свиньи на откорме / Repair young piglets aged
4-8 months, single and first 2/3 pregnant queens,
single and first 1/3 pregnant and suckling,
producing boars, fattening pigs < 0,5 % 3, 4, 5, 6 < 5 % 4, 5, 6, 8 4, 5, 6
*Примечание: в столбце «ГОСТ» приводятся требования ГОСТ к качеству измельчения зерновых, в столбце «Диаметр отверстий решета d^ мм» приведены диаметры отверстий решета, при которых измельченное зерно отвечает соответствующим требованиям
Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных
Таблица 3. Соответствие готового продукта для КРС Table 3. Compliance of the finished product for cattle
Количество целых Остаток на сите Остаток на сите Условия
зерен, щцз, %* / 3 мм, m3, % / 2 мм, m2, % / соответ-
Number of whole The residue on the sieve The residue on the sieve ствия
Группа животных / A group of animals grains, щцз, %* is 3 mm, m3, % is 2 mm, m2, % ГОСТ /
ГОСТ / GOST Диаметр отверстий решета d№ мм / The diame- ГОСТ / GOST Диаметр отверстий решета d№ мм / The diame- ГОСТ / GOST Диаметр отверстий решета d№ мм / The diame- Conditions of compli-
ter of the sieve holes d№ mm ter of the sieve holes d№ mm ter of the sieve holes d№ mm ance with GOST
Телята в возрасте до 4 мес. /
Calves under the age of 4 months < 0,3 % 3, 4, 5, 6 < 10 % 4, 5, 6, 8, 10 < 10 % 4, 5 4, 5
Молодняк КРС 6-12 мес. /
Young cattle 6-12 months old < 0,5 % 3, 4, 5, 6 < 10 % 4, 5, 6, 8, 10 < 10 % 4, 5 4, 5
Молодняк КРС 12-18 мес. /
Young cattle 12-18 months old < 0,5 % 3, 4, 5, 6 < 10 % 4, 5, 6, 8, 10 < 10 % 4, 5 4, 5
Дойные коровы, высокопродуктивные коровы, быки-производители, КРС на откорме / Cash cows, highly productive cows, producer bulls, fat-
tening cattle < 0,7 % 3, 4, 5, 6 < 25 % 4, 5, 6, 8, 10 < 10 % 4, 5 4, 5
Молодняк КРС 75-115 дней /
Young cattle 75-115 days old < 0,3 % 3, 4, 5, 6 < 5 % 4, 5, 6, 8 4, 5, 6
Молодняк КРС 115-400 дней /
Young cattle 115-400 days old < 0,3 % 3, 4, 5, 6 < 5 % 4, 5, 6, 8 4, 5, 6
*Примечание: в столбце «ГОСТ» приводятся требования ГОСТ к качеству измельчения зерновых, в столбце «Диаметр отверстий решета do, мм» приведены диаметры отверстий решета, при которых измельченное зерно отвечает соответствующим требованиям
Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных
Вестник НГИЭИ. 2024. № 12 (163). C. 7-23. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 12 (163). P. 7-23. ISSN 2227-9407 (Print)
V^W^VWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflIIIPMFNT WWW^^WW
WVW^^WWV^^ FnR THF АПРП.1МПИЯТР1А I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW
На основании данных таблицы 10 с учетом максимальной производительности дробилки можно рекомендовать применение следующих решет для групп животных:
^ = 10 мм: молодняк кур в возрасте 8-20 недель; куры-несушки; бройлеры в возрасте свыше 4 недель; взрослые индейки ^ = 23 мм, Q = 1590 кг/ч);
^ = 8 мм: молодняк уток и гусей в возрасте 1-3 недель; молодняк уток и гусей в возрасте 3-26 недель, взрослые утки и гуси ^ = 30 мм, Q = 1260 кг/ч);
^ = 6 мм: цыплята в возрасте 1-4 дня; молодняк кур в возрасте 1-7 недель; бройлеры в возрасте 1 -4 недель; молодняк индеек в возрасте 1-8 недель; молодняк индеек в возрасте 9-17 недель; поросята в возрасте до 2 мес. и молодняк в возрасте 2-4 мес.; ремонтный молодняк поросят в возрасте 4-8 мес.; матки холостых и первых 2/3 супоростей; матки холостых и первых 1/3 супорости и подсосные; хряки-производители; свиньи на откорме; молодняк КРС 75-115 дней; молодняк КРС 115-400 дней @ = 32 мм, Q = 1125 кг/ч);
^ = 5 мм: телята в возрасте до 4 мес.; молодняк КРС 6-12 мес.; молодняк КРС 12-18 мес.; дойные коровы; высокопродуктивные коровы; быки-производители; КРС на откорме ^ = 34 мм, Q = 1020 кг/ч).
Заключение
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:
1) с целью повышения технологических и энергетических показателей работы дробилки ДКР-1 следует применять эжектор, позволяющий осуществлять более плавное изменение соотношения подаваемых зерна и воздуха;
2) выполнение разгрузочных окон по периферии решета в зарешетном пространстве ведет к снижению производительности и росту энергозатрат и является неэффективным и нецелесообразным решением;
3) сменой решет с диаметрами отверстий от 3 до 10 мм на дробилке ДКР-1 можно приготовить корм для всех групп сельскохозяйственных животных и птиц, соответствующий требованиям ГОСТ.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Карликова Г. Г. Мониторинг кормления новотельных коров для реализации продуктивного потенциала животных // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костыче-ва. 2017. № 2 (34). С. 8-12. EDN YTVOWT.
2. Углов В. А., Вольф Т. Т., Долгушина В. П., Бородай Е. В., Перфильева С. Н. Комбинированные корма для продуктивных и непродуктивных животных // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2013. № 1 (26). С. 61-65. EDN PWZLID.
3. Nikkhah Akbar. Barley grain for ruminants: A global treasure or tragedy // Journal of Animal Science and Biotechnology. 2012. V. 3 (1). P. 22. DOI 10.1186/2049-1891-3-22.
4. Nikkhah A. Optimizing barley grain use by dairy cows: A betterment of current perceptions // Progress in Food Science and Technology. Volume 1. Edited by: Greco AJ. 2011, Nova Science Publishers, Inc, NY, USA. P.165-178.
5. Joao Restle, Cristian Faturi, Leonir Luis Pascoal, Joilmaro Rodrigo Pereira Rosa, Ivan Luiz Brondani, Dari Celestino Alves Filho. Processing oats grain for cull cows finished in feedlot processamento do grao de aveia para ali-menta^ao de vacas de descarte terminadas em confinamento // Ciencia Animal Brasileira. 2009. V. 10 (2). P. 497-503.
6. Black J. L., Tredrea A. M., Nielsen S. G., Flinn P. C., Kaiser A. G., van Barneveld R. J. Feed uses for barley // Proceedings of the 12th Australian Barley Technical Symposium. 2005, Hobart, Tasmania.
7. Mialon M. M., Lherm M., Micol D., Doreau M., Martin C. Improving animal welfare and economic sustaina-bility in bull-fattening systems in France: A comparison of three different feeding programmes // Enhancing animal welfare and farmer income through strategic animal feeding. Some case studies. 2013. № 175. P. 27-35.
8. Mialon M. M., Martin C., Garcia F., Menassol J. B. Effects of the forage-to-concentrate ratio of the diet on feeding behaviour in young Blond d'Aquitaine bulls // Animal. 2008. V. 2. P. 1682-1691. DOI: 10.1017/S1751731108002905.
9. Nguyen T. T. H., van der Werf H. M. G., Doreau M. Life cycle assessment of three bull-fattening systems: effect of impact categories on ranking // J. Agric. Sci. 2012. Vol. 150. P. 755-763. DOI: 10.1017/S0021859612000123.
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ
10. National Research Council: Nutrient Requirements of Beef Cattle. 7th edition. Washington, D.C: National Academy Press, 2000. https://doi.org/10.17226/9791.
11. Boss D. L., Bowman J. G. Barley varieties for finishing steers: I. Feedlot performance, in vivo diet digestion, and carcass characteristics // J Anim. Sci., 1996. V. 74. P. 1967-1972. DOI: 10.2527/1996.7481967x.
12. Choct Mingan, Hughes R. J. Chemical and physical characteristics of grains related to variability in energy and amino acid availability in pigs: A review // Aust J Agric Res, 1999. V. 50. P. 667-87. DOI: 10.1071/AR98161.
13. Valentine S. ., Wickes R. B. The production and composition of milk from dairy cows fed hay supplemented with whole, rolled or alkali treated barley grain // Proc. Aust. Soc. Anim. Prod. 1980. V. 13. P. 397-400.
14. Tanas Wojciech at all. Modal analysis and acoustic noise characterization of a grain crusher // Ann. Agric. Environ. Med. 2018. V. 25 (3). P. 433-436. D0I:10.26444/aaem/87154.
15. Яровой М. Н. Молотковая дробилка для фуражного зерна с конусным сепаратором // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2021. № 2 (17). С. 97-101. EDN VAHMPS.
16. Киприянов Ф. А. и др. Обоснование конструкции молотковой дробилки с возможностью регулирования параметров искусственно создаваемой рабочей атмосферы // Вестник АПК Верхневолжья. 2021. № 4 (56). С. 76-82. DOI 10.35694/YARCX.2021.56.4.013. EDN INOYFW.
17. Искаков Р. М., Исенов С. С., Заичко Г. А. Системный анализ ударно-раскалывающего измельчения в молотковой дробилке // Труды университета. 2021. № 3 (84). С. 54-60. DOI 10.52209/1609-1825_2021_3_54. EDN BVXAOT.
18. Portnov V. S. и др. Nitrogening hammers of the grain crusher of the aknar poultry factory // Material and Mechanical Engineering Technology. 2021. Т. 1. № 1. С. 9-13. DOI 10.52209/2706-977X_2021_1_9. EDN LXXGCY.
19. Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Результаты исследований рабочего процесса системы загрузки и очистки фуражного зерна малогабаритного комбикормового агрегата. Монография. Княгинино, 2012. 140 с. ISBN 978-5-91592-046-9. EDN QNJCPJ.
20. Савиных П. А., Алёшкин А. В., Булатов С. Ю., Нечаев В. Н. Напорные характеристики дробилок зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 5. С. 29-31. EDN QCBRIP.
Дата поступления статьи в редакцию 11.09.2024; одобрена после рецензирования 16.10.2024;
принята к публикации 17.10.2024.
Информация об авторах: С. Ю. Булатов - д.т.н., доцент, Spin-код: 8060-9771; В. Н. Нечаев - к.т.н., доцент, Spin-код: 9562-7900; А. Г. Сергеев - к.т.н., доцент, Spin-код: 7536-8982; А. Е. Шлыков - ст. преподаватель, Spin-код: 1193-2871.
Заявленный вклад авторов:
Булатов С. Ю. - научное руководство, осуществление критического анализа и доработка текста, написание окончательного варианта текста.
Нечаев В. Н. - работа с графическим материалом, написание окончательного варианта текста. Сергеев А. Г. - подготовка первоначальных выводов, изготовление лабораторной установки. Шлыков А. Е. - проведение экспериментов, написание первоначального варианта текста.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
REFERENCES
1. Karlikova G. G. Monitoring kormleniya novotel'nyh korov dlya realizacii produktivnogo potenciala zhivotnyh [Monitoring of feeding of newfound cows for realization of productive potential of animals], Vestnik Rya-zanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P. A. Kostycheva [Bulletin of the Ryazan state agrotechnological University after P. A. Kostychev], 2017, No. 2 (34), pp. 8-12, EDN YTVOWT.
2. Uglov V. A., Vol'f T. T., Dolgushina V. P., Borodaj E. V., Perfil'eva S. N. Kombinirovannye korma dlya produktivnyh i neproduktivnyh zhivotnyh [Combined feed for productive and unproductive animals], Vestnik Novosi-
V^W^VWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflIIIPMFNT WWW^^WW
technologies, machines and equipment
WVW^^WWV^^ FOR THF АПРП.1МПИЯТР1А I ГПМР1 rvV^^VWW^^WW
for the agro-industrial complex
birskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Novosibirsk state agrarian University], 2013, No. 1 (26), pp. 61-65, EDN PWZLID.
3. Nikkhah Akbar. Barley grain for ruminants: A global treasure or tragedy, Journal of Animal Science and Biotechnology, 2012, Vol. 3 (1), pp. 22, DOI 10.1186/2049-1891-3-22.
4. Nikkhah A. Optimizing barley grain use by dairy cows: A betterment of cur-rent perceptions. Progress in Food Science and Technology, Volume 1, Edited by: Greco AJ. 2011, Nova Science Publishers, Inc, NY, USA, pp.165-178.
5. Restle Joao, Faturi Cristian, Pascoal Leonir Luis, Joilmaro Rodrigo Pereira Rosa, Brondani Ivan Luiz, Dari Celestino Alves Filho. Processing oats grain for cull cows finished in feedlot processamento do grao de aveia para alimen-ta?ao de vacas de descarte terminadas em confinamento, Ciencia AnimalBrasileira. 2009, Vol. 10 (2), pp. 497-503.
6. Black J. L., Tredrea A. M., Nielsen S. G., Flinn P. C., Kaiser A. G., van Barneveld R. J. Feed uses for barley, Proceedings of the 12th Australian Barley Technical Symposium, 2005, Hobart, Tasmania.
7. Mialon M. M., Lherm M., Micol D., Doreau M., Martin C. Improving animal welfare and economic sustaina-bility in bull-fattening systems in France: A comparison of three different feeding programmes, Enhancing animal welfare and farmer income through strategic animal feeding. Some case studies, 2013, No. 175, pp. 27-35.
8. Mialon M. M., Martin C., Garcia F., Menassol J. B. Effects of the forage-to-concentrate ratio of the diet on feeding behaviour in young Blond d'Aquitaine bulls, Animal, 2008, Vol. 2, pp. 1682-1691, DOI: 10.1017/S1751731108002905.
9. Nguyen T. T. H., van der Werf H. M. G., Doreau M. Life cycle assessment of three bull-fattening systems: effect of impact categories on ranking, Agric. Sci, 2012, Vol. 150, pp. 755-763, DOI:10.1017/S0021859612000123.
10. National Research Council: Nutrient Requirements of Beef Cattle. 7th edition. Washington, D.C: National Academy Press; 1996, https://doi.org/10.17226/9791.
11. Boss D. L., Bowman J. G. Barley varieties for finishing steers: I. Feedlot performance, in vivo diet digestion, and carcass characteristics, JAnim Sci. 1996, Vol. 74, pp. 1967-1972, DOI: 10.2527/1996.7481967x.
12. Van Barneveld R. J. Chemical and physical characteristics of grains related to variability in energy and amino acid availability in pigs: A review. Aust J Agric Res. 1999, Vol. 50, pp. 667-687, DOI: 10.1071/AR98161.
13. Valentine S. C., Wickes R. B. The production and composition of milk from dairy cows fed hay supplemented with whole, rolled or alkali treated barley grain. Proc Aust Soc Anim Prod., 1980, Vol. 13, pp. 397-400.
14. Wojciech T., Szczepaniak J., Kromulski J., et al. Modal analysis and acoustic noise characterization of a grain crusher, Ann Agric Environ Med., 2018, Vol. 25 (3), pp. 433-436, DOI: 10.26444/aaem/87154.
15. Yarovoy M. N. Hammer crusher for feed grain with a cone separator. Tekhnologii i tovarovedenie sel'sko-hozyajstvennoj produkcii [Technologies and commodity science of agricultural products], 2021, Vol. 2 (17), pp. 97-101, EDN VAHMPS.
16. Kipriyanov F. A., Palitsyn A. V., Sukhlyaev V. A., Belozerov S. A. Substantiation of the design of a hammer crusher with the possibility of regulating the parameters of an artificially created working atmosphere. Vestnik APK Verhnevolzh'ya [Bulletin of the Agroindustrial complex of the Upper Volga region], 2021, No. 4 (56). pp. 76-82, EDN INOYFW.
17. Iskakov R. M., Isenov S. S., Zaichko G. A. System analysis of impact-splitting grinding in a hammer crusher. Trudy universiteta [Proceedings of the University], 2021, No. 3 (84), pp. 4-60, EDN BVXAOT.
18. Portnov V. S. [at al.]. Nitrogening hammers of the grain crusher of the aknar poultry factory, Material and Mechanical Engineering Technology, 2021, Vol. 1, No. 1, pp. 9-13, EDN LXXGCY.
19. Bulatov S. Yu., Nechaev V. N. Rezul'taty issledovanij rabochego processa sistemy zagruzki i ochistki fura-zhnogo zerna malogabaritnogo kombikormovogo agregata [The results of research on the workflow of the feed grain loading and cleaning system of a small-sized feed mill], Monografiya, Knyaginino, 2012, 140 p. EDN QNJCPJ.
20. Savinyh P. A., Alyoshkin A. V., Bulatov S. Yu., Nechaev V. N. Napornye harakteristiki drobilok zerna [Pressure characteristics of grain crushers], Traktory i sel'hozmashiny [Tractors and agricultural machinery], 2013, No. 5, pp. 29-31, EDN QCBRIP.
The article was submitted 11.09.2024; approved after reviewing 16.10.2024; accepted for publication 17.10.2024.
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ для агропромышленного комплекса ХХХХХХХХХХХ
Information about the authors: S. Y. Bulatov - Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 8060-9771; V. N. Nechaev - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 9562-7900; A. G. Sergeev - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 7536-8982; A. E. Shlykov - Senior lecturer, Spin-code: 1193-2871.
The declared contribution of the authors: Bulatov S. Yu. - scientific guidance, implementation of critical analysis and revision of the text, writing the final version of the text.
Nechaev V. N. - working with graphic material, writing the final version of the text. Sergeev A. G. - preparation of initial conclusions, manufacture of a laboratory installation. Shamin A. E. - conducting experiments, writing the initial version of the text.
The authors declare that there is no conflict of interest.
