Результаты производственных испытаний экспериментального измельчителя корнеплодов

движения. Обеспечение поперечной устойчивости в данном случае должно быть ориентировано на технические мероприятия, учитывающие возможность бокового опрокидывания, и наиболее распространённым техническим решением является увеличение поперечной базы колёсного движения. Более 30% моделей современных колёсных тракторов сельскохозяйственного назначения оснащены устройствами и механизмами, позволяющими регулировать колею как передних, так и задних колёс. Причём даже с учётом сложных автоматизированных технологий в большинстве случаев конструкторы предлагают реализацию ступенчатого регулирования посредством перестановки диска относительно ступицы колеса и обода колеса относительно диска. Значительно менее затратно по времени использование телескопических устройств, винтовых механизмов, силовых гидроцилиндров, на основе гидравлических систем и управляющих устройств. Подобные конструкции достаточно сложны, поэтому процент их внедрения для серийных моделей невелик, всего 3%. Более того, инженеры предлагают высокотехнологические механизмы-трансформеры расстановки ведущих колёс в полуавтоматическом режиме. Управление регулированием проводится механизатором из кабины посредством серийных элементов гидросистемы трактора, когда происходит так называемый разъезд колёс с конечной фиксацией по ширине колеи и направлению движения машины. Такие инновации единичны и дорогостоящие, что является ещё одной причиной нарушения технологии и положений по охране труда, направленных на обеспечение безопасности транспортного режима или режима переездов мобильного энергетического средства к месту эксплуатации.

В связи с этим в качестве альтернативы расстановки колёс конструкторами были предложены модификации тракторов с пониженным центром тяжести за счёт уменьшения дорожного просвета. Тракторы подобного типа функционально приспособлены к выполнению комплекса работ по сеноуборке, работ общего назначения и транспортировки грузов на несущих грунтах с уклоном до 16°. Если микрорельеф ровный, то их эксплуатация воз-

можна на склонах до 20°, однако при этом скорость должна находиться в пределах до 2,18 м/с. Уменьшение дорожного просвета принципиально ведёт к целому ряду модернизационных мероприятий: к сжатию пружинной подвески, замене ведущих колёс с изменением передаточного диска шестерён конечной передачи и многих других дополнений в конструкцию машин, доля которых, как следствие, в общем парке мобильной техники составляет на сегодняшний день всего 2%.

Выводы. В тракторостроении наиболее простым способом повышения как продольной, так и поперечной устойчивости является размещение в определённых зонах машин балластных грузов. В то же время технических решений, направленных на расширение функциональности догружающих устройств и приспособлений, обеспечивающих эксплуатационную адаптацию тракторов и сокращение времени их переоборудования от транспортного режима к выполнению технологических операций, достаточно мало. Принимая во внимание темпы роста технического перевооружения в агропромышленном комплексе России, критическим состояние исследуемого вопроса назвать нельзя, но следует провести тщательный анализ и достоверно оценить возможности, подходы и методы его решения как в научно-техническом, так и в производственно-практическом аспекте. Актуальность данного вопроса всегда будет настолько высока, насколько в условиях реального производства будут цениться человеческий фактор и безопасные условия для его реализации.

Литература

1. Стеновский В.С. Обоснование параметров движителя колёсного трактора для эксплуатации на негоризонтальной опорной поверхности: дисс. ... канд. техн. наук. Оренбург, 2014.

2. Асманкин Е.М. К вопросу развития энергосберегающих технологий в АПК / Е.М. Асманкин, С.В. Юмакаева, М.Б. Фомин, А.Ж. Балмугамбетова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 2 (34). С. 77-79.

3. Асманкин Е.М., Юмакаева С.В., Реймер В.В., Стеновский В.С. Специфика концептуального развития технического обеспечения курсовой устойчивости колёсных машин // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. № 4 (28). С. 73-76.

4. Стеновский В.С., Петров А.А., Белоусова Н.В. Повышение курсовой устойчивости колёсного трактора при движении по негоризонтальной опорной поверхности // Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6. № 1. С. 194-202.

Результаты производственных испытаний экспериментального измельчителя корнеплодов

В.В. Новиков, к.т.н., профессор, В.С. Зотеев, д.б.н., профессор, О.А. Камышева, аспирантка, А.С. Грецов, к.т.н. ФГБОУ ВО Самарская ГСХА

Многочисленными исследованиями доказано положительное влияние кормов с высоким содержанием сахара на процессы рубцового пищеварения и продуктивность жвачных животных [1].

В настоящее время резко снизилось производство корнеклубнеплодов и значительно увеличилось количество силоса. Это требует увеличения количества сахара для переработки органических кислот, содержащихся в силосе. Установлено, что оптимальный уровень сахара в рационе взрос -лых коз составляет 3 г на 1 кг живой массы при 0,7—1,1 сахаропротеиновом отношении [2].

В этой связи возникает необходимость возделывания культур, содержащих необходимое количество сахара, — корнеклубнеплодов. Однако для использования их в рационах животных необходимо провести предварительную подготовку — измельчение до фракции определённого размера в соответствии с зоотехническими требованиями [3].

В Самарской ГСХА разработан и изготовлен шнековый измельчитель, в котором гребни шнека разделены на несколько частей. Каждая часть выполняет роль резания и перемещения перерабатываемого продукта [4, 5]. В лабораторных условиях измельчитель был доработан с учётом выявленных оптимальных и рациональных значений конструктивных и кинематических параметров и подготовлен для проведения испытаний в производственных условиях. Исследование в производственных условиях осуществляли на базе кормоцеха ООО «СХП «ЭкоПродукт» Кинельского района Самарской области.

Материал и методы исследования. Цель — изучение работоспособности измельчителя в производственных условиях и получение данных для оценки экономической эффективности предложенного решения.

При этом решались следующие задачи:

1. Монтаж разработанного измельчителя в линию измельчения корнеплодов.

2. Подготовка пуско-регулирующей и измерительной аппаратуры, вспомогательного оборудования.

3. Пуск, проверка, отладка работоспособности оборудования на холостом режиме работы.

4. Загрузка линии на планируемую мощность с фиксацией значений контролируемых параметров оборудования и получаемого корма.

5. Оформление полученных результатов, их анализ и составление акта внедрения НИР.

Монтаж дополнительного и измерительного оборудования осуществляли силами сотрудников ФГБОУ ВО «Самарская ГСХА», а также силами персонала хозяйства. Методика проведения исследований соответствовала основным нормативным документам, регламентирующим данный вид исследований.

Технологическая схема линии измельчения корнеплодов показана на рисунке.

В ходе проведения исследования в условиях производства аналогично лабораторным испытаниям

отбирали пробы измельчённых корнеплодов для оценки качества работы всей установки, оценивали производительность измельчителя и энергоёмкость всего процесса измельчения.

Было установлено, что получившийся корм отвечает предъявляемым зоотребованиям и технологический процесс выполняется качественно.

По итогам исследования в производственных условиях была составлена техническая характеристика оборудования (табл. 1).

Производственная проверка разработанного измельчителя показала хорошую его работоспособность и надлежащее качество приготавливаемых кормов. Комиссия признала испытуемый измельчитель перспективной конструкцией, которая может быть использована в качестве основы для промышленного образца.

На основании проведённого исследования установлено, что наиболее энергоэкономичный режим (энергоёмкость 1,914 Вт • ч/кг) обеспечивается частотой вращения ножевого вала 38,5 мин-1, шагом расположения ножей на ножевом валу — 103,6 мм и степенью открытия выходного отверстия 0,853. Максимальное значение энергоёмкости составляет 12,22 Вт • ч/кг и достигается при частоте вращения ножевого вала 70 мин-1, шаге расположения ножей на ножевом валу — 160 мм и степени открытия выходного отверстия 0,25.

Рациональными (компромиссными) конструктивными и режимными параметрами измельчителя являются следующие значения: частота вращения ножевого вала 30,0—61,4 мин-1, шаг расположения ножей на ножевом валу — 120 мм, степень открытия выходного отверстия 0,473—1,0, угол при вершине ножа — 30°, при нормируемом значении степени измельчения 10—15 производительность составляет 1341—2537 кг/ч, энергоёмкость — 2,152-5,574 Вт ч/кг.

Испытание разработанного измельчителя корнеплодов кормовой свёклы, проведённое в производственных условиях, показало снижение энергоёмкости процесса на 2,2%, при этом совокупные затраты снизились на 0,1%. Годовой экономический эффект от внедрения измельчителя составил 9965 руб., срок окупаемости дополнительных капиталовложений — 1,1 года.

Кроме производственной проверки измельчителя корнеплодов нами были проведены опыты по изучению использования в составе рациона

1. Техническая характеристика измельчителя

Конструктивные и режимные параметры Показатели работы измельчителя

частота вращения n, мин-1 шаг ножей Sm, мм степень открытия выходного отверстия 5 угол а, град энергоёмкость E, Вт • ч/кг степень измельчения, I производительность Q, кг/ч

50 120 0,7 30 2,7 10 - 15 2000±15

2. Молочная продуктивность коз

Показатель Группа

I контрольная II опытная

Продолжительность опыта, сут. Среднесуточный удой, кг МДЖ, % МДБ, % Среднесуточный удой молока по базисной жирности (4%), кг 60 3,7±0,23 3,58±0,03 3,19±0,02 3,31 60 4,1±0,04 3,65±0,02 3,25±0,04 3,74

для лактирующих коз кормовой свёклы вместо кукурузного силоса. Целью исследования явилось обоснование эффективности использования кормовой свёклы сорта Эккендорфская в рационах лактирующих коз зааненской породы.

В задачи исследования входило:

— проанализировать типовой рацион лактирующих коз по содержанию нормируемых питательных веществ;

— внести корректировку в состав рационов;

— изучить влияние скармливания кормовой свёклы на молочную продуктивность и качество молока лактирующих коз.

Научно-хозяйственный опыт на лактирующих козах был проведён в ЛПХ «Зотеев» Кинельского района Самарской области в октябре —ноябре 2016 г. Для проведения научно-хозяйственного опыта были сформированы две группы коз заанен-ской породы по 8 гол. в каждой, подобранные по принципу пар-аналогов. Продолжительность опыта составляла 60 сут.

Козы всех групп получали основной рацион, состоящий из сена кострецового — 1,0 кг, травяной муки — 0,5 кг, комбикорма — 1,0 кг. Согласно схеме опыта козам контрольной группы скармливали 1,5 кг силоса кукурузного, а животным опытной группы — 2,5 кг кормовой свёклы.

Во время эксперимента молочную продуктивность учитывали путём ежедекадных контрольных доек с определением массовой доли жира (МДЖ) и белка (МДБ) в молоке.

Рационы животных всех групп во время эксперимента были сбалансированы согласно нормам РВСХН [6]. Полученные в опыте материалы обработаны биометрически.

Проведённый химический анализ основных кормов рациона сена, травяной муки, силоса показал, что рацион дефицитен по сахару. Поэтому в опытной группе кукурузный силос был заменён на эквивалентное количество по питательности кормовой свёклы. Балансирование рационов согласно детализированным нормам кормления было

осуществлено за счёт разработанного нами рациона комбикорма-концентрата [7].

Анализ таблицы 2 показывает, что замена кукурузного силоса на кормовую свёклу в рационе лактирующих коз положительно повлияла на их молочную продуктивность. Среднесуточный удой молока в пересчёте 4% в опытной группе был выше по сравнению с контролем на 13,0%. По содержанию МДЖ и МДБ в молоке превышение в опытной группе по сравнению с контролем составляло соответственно по 0,07 и 0,06 абс. %. Это свидетельствует о том, что кормовую свёклу можно использовать как источник сахара в рационе лактирующих коз.

Следует отметить, что корма в период опыта животные всех групп потребляли практически одинаково.

Выводы. Испытание в производственных условиях измельчителя корнеплодов кормовой свёклы продемонстрировало высокую эффективность предложенного конструктивного решения: за счёт сокращения времени обработки 1 т корнеплодов кормовой свёклы при соблюдении зоотребований.

Расчёт показателей экономической эффективности предложенного решения показал экономическую целесообразность применения разработанного измельчителя корнеплодов кормовой свёклы. Годовой экономический эффект от внедрения измельчителя составил 9965 руб., срок окупаемости инвестиций — 1,1 года.

Следует отметить, что корма в период опыта животные всех групп потребляли практически одинаково. Таким образом, включение в рацион предварительно измельчённой кормовой свёклы 15% от общей питательности повышает их продуктивность и качественные показатели молока.

Литература

1. Модянов А.В. Кормление овец. М.: Колос, 1978. 255 с.

2. Курилов Н.В., Кроткова А.П., Харитов Л.В. Пищеварение у жвачных животных. Л.: Наука, 1978. С. 6—31.

3. Сборник требований на машины и оборудование для механизации и электрификации животноводства. М.: Агро-НИИТЭНИТО, 1989. 237 с.

4. Пат. № 142728. РФ, МПК7 A01F29/00. Универсальный шнековый измельчитель кормов / В.В. Новиков, А.Л. Мишанин, И.В. Успенская, В.А. Никитин, О.А. Камышева; Заяв. и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Самарская ГСХА». № 2014100759/13; заявл. 09.01.2014; опубл. 27.06.2014.

5. Новиков В.В., Камышева О.А. Технология измельчения корнеклубнеплодов // Фундаментальные основы научно-технической и технологической модернизации АПК: матер. всерос. науч.-практич. конф. Ч. 1. Уфа: Башкирский ГАУ, 2013. С. 247-253.

6. Калашников А.П. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие. 3-е изд. пере-раб. и доп. / Под ред. А.П. Калашникова, В.И. Фисинина, В.В. Щеглова, Н.П. Клеймёнова. М., 2003. 456 с.

7. Зотеев В.С., Симонов Г.А., Кузнецов Г.Б. Рыжиковый жмых в рационе коз зааненской породы // Овцы, козы, шерстное дело. 2014. № 3. С. 29-30.