CC BY
44
Совершенствование технических средств для измельчения корнеплодов
С.Н. Шуханов, д.т.н., профессор, А.В. Кузьмин, д.т.н., профессор, ФГБОУ ВО Иркутский НИТУ, Е.В. Сосоров, к.т.н., ФГБОУ ВО Бурятская ГСХА
Одна из основных операций в кормопроизводстве — измельчение исходного материала. Качество измельчения влияет на поедаемость и усвояемость корма. Поэтому совершенствование технических средств для измельчения корнеплодов — актуальная задача.
Цель исследования — решение технической задачи по совершенствованию конструкций средств измельчения корнеплодов на уровне патентопри-годности.
Материал и методы исследования. Для создания машин, отвечающих современным требованиям, необходимо изучить состояние вопроса по данной тематике, провести патентный поиск и дать анализ существующих конструкций корнеплодов [1—5].
Известен измельчитель корнеплодов (рис. 1, 2), содержащий станину 1, закреплённый на ней загрузочный бункер 2, цилиндрический корпус 3 с отражателями 4 и выпускными отверстиями 5, напротив которых установлены сменные ножевые стенки 6, центробежный ротор 7, имеющий горловину 8 и сферический колпак 9, а также направляющие трубы 10, приводящиеся в движение валом 11 от электродвигателя 12, и выгрузные ёмкости 13 (патент на полезную модель РФ № 141014.В02С18/02. Опубл. 27.05.2014).
Недостатком данного измельчителя является то, что ограниченность поперечного сечения направляющих труб вызывает снижение производительности измельчителя и сужение видового состава измельчаемой продукции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой конструкции является центробежный измельчитель корнеклуб-
неплодов (рис. 3, 4), содержащий цилиндрический корпус 1 с загрузочным бункером 2, установленный на станине 3. В нижней части цилиндрического корпуса имеется выгрузное окно 4. Внутри корпуса размещён измельчитель 5, снабжённый лопастями 6 и рёбрами 7. По окружности измельчителя на станине 3 установлены вращающиеся режущие элементы 8, выполненные в виде цилиндрических фрез с соосно закреплёнными на верхних концах их осей шестернями 9. Эти шестерни входят в зацепление с зубчатым колесом 10, закреплённым на корпусе 1. Измельчитель 5 насажен на вал 11, вращающийся от двигателя 2, закреплённого на станине 3. Элементы 8 расположены вертикально с образованием цилиндра. Шестерни 9 и колесо 10 являются передаточным механизмом (авт. свид-во № 1050605. Центробежный измельчитель корнеклубнеплодов. МПК А 01 F 29/00. Опубл. в Б.И. № 40 от 30.10.83 г.).
Недостатком прототипа является то, что в нём измельчение осуществляется вертикально установленными режущими элементами с образованием стружки, снимаемой с поверхности корнеклубнеплодов, что сопряжено с низкой производительностью и переизмельчением, снижающим качество приготовленного корма.
Результаты исследования. Задача, на выполнение которой направлено данное техническое решение, заключается в снижении энергетических затрат процесса измельчения и повышении качества измельчённого продукта. Поставленная задача реализуется двухстадийным измельчением корнеклубнеплодов вначале наклонным ножом, радиально установленным в верхнем диске, с получением ломтиков измельчаемого материала и их дальнейшим направлением через прорезь указанного диска в пространство между двумя дисками, затем последующей их подачей крыла -
Рис. 1 - Измельчитель плодов и корнеплодов, общий вид
Рис. 2 - Измельчитель плодов и корнеплодов, вид А-А
Рис. 5 - Общий вид измельчителя
чами нижнего диска по направляющим каналам к вертикальным барабанным ножам для измельчения на мелкие кусочки, причём привод барабанных ножей осуществляется через приводные зубчатые колёса, установленные на нижних концах валов барабанных ножей посредством шестерни на валу дисков, обеспечивающих встречное движение ножей барабана со значительно большей скоростью, чем предварительно измельчённый материал, подаваемый крылачами нижнего диска.
Сущность полезной модели заключается в размещении в цилиндрическом корпусе вертикального вала с установленными на нём с промежутком двумя дисками. Верхний диск имеет прорезь, в которой наклонно установлен радиальный нож, а нижний диск оснащён крылачами с высотой, уменьшающейся к периферии диска. На боковой поверхности цилиндрического корпуса имеются располагающиеся под углом 120° продольные каналы, в которых размещаются вертикальные валы с барабанами в прорезях с установленными в них ножами. На нижних концах валов размещены
А-А
зубчатые колёса, которые входят в зацепление с приводным колесом, имеющим кинематическую связь с электродвигателем через соединительную муфту. На одном из вертикальных торцов каждого канала закреплена противорежущая пластина.
На рисунке 5 представлен общий вид измельчителя, на рисунке 6 — вид сверху, на рисунке 7 — разрез по сечению А-А общего вида.
Устроен измельчитель следующим образом. В цилиндрическом корпусе 1 размещён вертикальный вал 2 с установленным на нём с промежутком двумя дисками 3 и 4. Верхний диск 3 имеет прорезь «С», в которой наклонно установлен радиальный нож 5, а нижний диск 4 оснащён крылачами 6 с высотой, уменьшающейся к периферии диска. На боковой поверхности цилиндрического корпуса имеются располагающиеся под углом 120° продольные каналы 7, в которых размещаются вертикальные валы 8 с барабанами 9, в прорезях которых установлены ножи 10. На нижних концах валов 8 установлены зубчатые колеса 11, которые входят в зацепление с приводным колесом 12, имеющим кинематическую связь с электродвигателем 13 через соединительную муфту 14. На одной из вертикальных стенок каждого канала 5 закреплена противорежущая пластина 15.
Рис. 7 - Разрез по сечению А-А общего вида измельчителя
Работает измельчитель следующим образом. Корнеклубнеплоды через загрузочное окно поступают внутрь корпуса измельчителя. Попадая под напором вновь поступающей массы корнеклубнеплодов через загрузочную воронку под воздействие вращающихся ножей 5, материал разрезается на ломтики и проходит вниз через прорезь «С» верхнего диска на нижний диск 4 с крылачами 6, которыми отбрасывается к периферии корпуса 1. Проходя через продольные каналы 7, предварительно измельчённый до ломтиков материал попадает под воздействие ножей 10, чем обеспечивается их доизмельчение на кусочки, и затем происходит их последующая выгрузка из измельчителя.
Технический эффект заключается в двухста-дийном измельчении корнеклубнеплодов, вна-
чале радиальным ножом на отдельные ломтики, что обеспечивает более эффективное резание со скольжением, чем разрубание.
Наклонная установка указанного ножа по отношению к поверхности диска, на котором установлен, способствует быстрому сходу разрезаемых ломтиков в пространство между дисками. Затем материал оперативно подаётся крылачами нижнего диска на доизмельчение на ножи барабанов, исключая сгруживание предварительно измельчённой массы в средней части пространства между верхним и нижним дисками.
Три продольных канала, каждый высотой, равной расстоянию между верхним и нижним дисками, значительно увеличивают проходное сечение канала для подачи разрезаемых ломтиков на доизмельчение.
Вывод. Предложенная конструкция и количество барабанных ножей, а также конструкция их привода от одного приводного колеса через зубчатые колеса совместно с достаточным проходным сечением значительно увеличивают производительность и сказываются на энергоёмкости измельчителя.
Литература
1. Шуханов С.Н. Конструктивные особенности измельчителя корнеклубнеплодов / С.Н. Шуханов, ЕФ. Ханхасаев, В.Д. Кова-ливнич, Ж.В. Гармаев // Аграрная наука. 2014. № 1. С. 32.
2. Шуханов С.Н., Арданов Ч.Е., Болоев П.А. Модернизация сухого способа очистки корнеклубнеплодов // Тракторы и сельхозмашины. 2014. № 6. С. 13—14.
3. Шуханов С.Н. Опытный измельчитель корнеклубнеплодов / С.Н. Шуханов, П.А. Болоев, В.Д. Коваливнич, Ж.В. Гармаев // Вестник АПК Верхневолжья. 2014. № 2. С. 86 - 87.
4. Шуханов С.Н. Модернизация технических средств для измельчения корнеклубнеплодов / С.Н. Шуханов, П.А. Болоев, В.Д. Коваливнич, А.С. Доржиев // Аграрная наука. 2015. № 5. С. 30-31.
5. Шуханов С.Н., Коваливнич В.Д., Доржиев А.С. Обзор современных конструкций измельчителей корнеклубнеплодов как основа для создания более совершенных машин // Аграрная наука. 2016. № 1. С. 31.
Механизация кормления телят профилакторного периода
Т.И. Исинтаев, к.т.н, Н.С. Хасенов, докторант PhD, Коста-найский ГУ; Ю.А. Ушаков, д.т.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
При высоком уровне механизации производственных процессов на молочнотоварной ферме, равной 92—100%, доля ручных операций при обслуживании новорождённых телят остаётся ещё очень высокой (табл. 1).
Для описания технологического процесса кормления новорождённых телят требуется определить те факторы, которые отличают его от кормления телят в более старшем возрасте [1, 2].
Глубокий анализ работ, посвящённых кормлению новорождённых телят, позволяет выделить в технологическом плане четыре основных фактора
процесса выпойки, от которых зависит сохранность, рост и развитие животных:
1) время начала выпаивания новорождённых телят молозивом (мин.);
2) количество кормлений в день;
3) температура выпаиваемого молозива (°С);
4) количество молозива для кормления (л).
Установлено, что независимо от того, какой
метод будет использован для выпойки (из сосковой поилки или естественным подсосом), одним из важных условий сохранения молодняка является первое кормление молозивом в наиболее короткий срок после рождения [3]. Поэтому решающее значение в создании иммунитета у новорождённого животного имеет раннее получение первой порции
