Разработка объемного дозатора зерна универсального смесителя-измельчителя

УДК 631.331.021.4

РАЗРАБОТКА ОБЪЕМНОГО ДОЗАТОРА ЗЕРНА УНИВЕРСАЛЬНОГО СМЕСИТЕЛЯ-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ

Владимир Васильевич Морозов, д. техн. н., профессор Валерий Геннадьевич Игнатенков, к. техн. н., доцент Игорь Борисович Зимин, к. техн. н., доцент Дмитрий Михайлович Быченков, магистрант

ФГБОУ ВО «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия», Россия, г. Великие Луки

Статья посвящена возможностям эффективного использования сапропеля для производства витаминно-кормовых добавок сельскохозяйственным животным, в результате чего повышается продуктивность и устойчивость их к различным заболеваниям. Авторы решают задачи механизации технологического процесса производства витаминно-кормовой добавки (сапропеля и пророщенной на нем зеленой массы различных зерновых культур), для чего предлагают использовать универсальный смеситель-измельчитель с широким диапазоном выполняемых операций и несколькими режимами работы (подача зерна, смешивание и измельчение компонентов витаминно-кормовой добавки). Особое внимание обращается на дозированный высев зерна, так как это один из важнейших критериев при производстве витаминно-кормовой добавки, в частности, применении на данной установке дозатора. На основе проведенного научного анализа доказана целесообразность оснащения универсального смесителя-измельчителя объемным дозатором для обеспечения поточности и равномерности высева семян зерновых на пласт сапропеля на ленточном транспортере агрегата.

В качестве рабочего органа дозатора авторы предлагают использовать высевающий катушечный аппарат. Цель объемного питателя с таким рабочим органом - создать равномерный и беспрерывный поток семян, обеспечить устойчивость их высева в независимости от линейной скорости движения сапропеля на ленте транспортера. Необходимо отметить, что предлагаемый рабочий орган предоставляет возможность регулирования нормы высева семян на пласт сапропеля, что также является положительным аспектом при выборе данного рабочего органа.

Обоснование конструктивных и технологических параметров катушечного высевающего аппарата объемного дозатора необходимо для получения однородной сапропелезер-новой смеси и улучшения условий производства витаминно-кормовой добавки для сельскохозяйственных животных.

Ключевые слова: сапропель, кормовые добавки, зерновые культуры, смеситель-измельчитель, дозатор, катушечный аппарат, катушка.

Введение

В сельском хозяйстве, в условиях дефицита и высокой стоимости концентрированных кормов, целесообразно ориентироваться на местные природные ресурсы, одним из кото-

рых является сапропель - донные отложения пресноводных водоемов Псковской области, богатые витаминами и минеральными веществами, необходимыми для роста и развития животного.

Согласно научным изысканиям ряда авторов [1, 3-5, 8, 10] сапропель целесообразно использовать в виде основного компонента кормовых добавок сельскохозяйственным животным. Одним из наиболее эффективных методов применения сапропеля является проращивание на нем зеленой массы зерновых культур, в результате которого поголовье получает целый спектр витаминов и минеральных веществ, а корм обладает вкусовыми свойствами. Такая витаминно-кормовая добавка на основе сапропеля дает возможность приблизить параметры зимнего содержания животных к летним.

Материал и методы

В силу специфичности производства необходимо предусмотреть пошаговые технические и технологические операции: перемешивание зерна и сапропеля перед проращиванием зеленой массы; выращивание побегов зерновых культур 6-7 дней до 10-12 см (период выращивания определяется максимальным содержанием в зеленой массе аскорбиновой кислоты и каротина), далее следует перемешивание и измельчение компонентов данного продукта согласно зоотехнических норм для определенного типа животных.

Для выполнения операций технологического процесса необходим универсальный агрегат с широким набором функций и рабочими органами, приспособленными под физико-механические свойства сапропелерастительного материала.

Результаты и обсуждение

Для этих целей предлагается использовать универсальный смеситель-измельчитель [2], представленный на рисунке 1, состоящий из корпуса 2, в котором расположен шнек 3 и на его ступице нож 5. Для перемешивания компонентов сапро-пелерастительного материала на ступице шнека 3 установлены также лопатки 17. Направляющие ребра 18 прикреплены к внутренней стенке корпуса 2 вдоль оси шнека 3 только в той части устройства, где происходит уплотнение и измельчение корма. Сверху над ленточным транспортером 7 расположен дозатор 1 , откуда поступают на перемешивание с сапропелем семена зерновых культур. Перемешанные зерна и сапропель попадают на поддоны 9, где идет проращивание, после чего готовая витаминно-кормовая добавка снова поступает по ленточному транспортеру 7 в смеситель-измельчитель, где перемешивается лопатками 17 и шнеком 3, затем измельчается режущей парой ножей 5, имеется противорежущая решетка 6. Выход сапропелезерновой смеси при проращивании осуществляется через выгрузную заслонку 19 выгрузной горловины 4, установленную перед режущей парой. При смешивании и измельчении витаминно-кормовой добавки, полученной после выращивания зеленой массы на сапропеле, выгрузная заслонка 19 закрыта. Таким образом, универсальный смеситель-измельчитель может работать в двух режимах: смешивание и измельчение витаминно-кормовой добавки.

1 - дозатор; 2 - корпус; 3 - шнек; 4 - выгрузная горловина; 5 - нож; 6 - решетка; 7 - ленточный конвейер; 8 - электродвигатель для привода высевающего дозирующего аппарата; 9 - поддоны; 10 - электродвигатель для привода смесителя-измельчителя; 11 - муфта; 12 - червячный редуктор; 13 - поддоны для приготовленной витаминно-кормовой добавки; 14 - втулочно-пальцевая муфта; 15 - катушечный дозирующий высевающий аппарат; 16 - ременная передача; 17 - лопатки; 18 - направляющие ребра; 19 - выгрузная заслонка; 20 - электродвигатель ленточного транспортера Рисунок 1 - Схема универсального смесителя-измельчителя

Вращение рабочего органа дозатора 15 осуществляется с помощью электродвигателя 8. На вал шнека 3 смесителя-измельчителя крутящий момент передается через ременную передачу 16 от электродвигателя 10. Перемещение ленты транспортера происходит при включении электродвигателя 20, который, в свою очередь, соединен втулочно-пальцевой муфтой 14 с червячным редуктором 12.

При проращивании зеленой массы на сапропеле для получения растительного материла нужной

плотности и питательности необход и мо равномерное распределение семян зерновых культур на пласт сапропеля.

Следовательно, универсальный смеситель-измельчитель нужда-ет с я в оснащении устройством для дозированной подачи зернового материала при высеве.

Анализируя различные литературные источники [2, 6, 7, 9], можно выделить дозаторы: по принципу работы - объемного и весового дозирования; по структуре рабочего цикла - непрерывного и дискретного действия.

На наш взгляд, конструкцию целесообразно оснастить объемным дозатором. Преимущества объемных дозаторов по отношению к весовым следующие: высокая точность дозирования; простота конструкции и эксплуатации; возможность работы в порционном или непрерывном режимах; возможность дозирования различных по составу и консистенции кормов.

При оснащении универсального смесителя-измельчителя объемным дозатором будет обеспечена поточность и равномерность высева семян зерновых на пласт сапропеля на ленточном транспортере агрегата.

Согласовать скорость высева семян зерновых культур дозатором с линейной скоростью движения сапропеля на ленточном транспортере является важной задачей. В качестве рабочего органа дозатора предлагаем использовать высевающий кату-

шечный аппарат, который положительно зарекомендовал себя при установке на ряде зерновых сеялок. Цель объемного питателя с таким рабочим органом - создать равномерный и беспрерывный поток семян, обеспечить устойчивость их высева в независимости от скорости движения сапропеля на ленте транспортера.

Предлагаем установить секцию, состоящую из четырех катушечных высевающих аппаратов, связанных между собой валом, на дно дозатора (рис. 2).

В этом случае взаимосвязь факторов и выходных параметров распределится следующим образом.

Количество высевающих семян будет зависеть от длины рабочей части катушки и скорости ее вращения, которая регулируется с помощью смены передаточного отношения редуктора.

Рисунок 2 - Секция катушечно-высевающих аппаратов

Выводы

Целью дальнейших научных исследований является обоснование конструктивных и технологических параметров катушечного высевающего аппарата объемного

дозатора для получения

однородной сапропелезерновой смеси и улучшения условий производства витаминно-кормовой добавки для сельскохозяйственных животных .

Библиографический список

1. Васильев В.А. Справочник по органическим удобрениям / В.А. Васильев, Н.В. Филиппова. - М.: Россельхозиздат, 1984. - 254 с.

2. Игнатенков В.Г. Повышение эффективности производства витаминно-кормовой добавки на основе сапропеля путем обоснования конструктивных и технологических параметров смесителя-измельчителя: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / В.Г. Игнатенков. - Великие Луки, 2005. - 180 с.

3. Ляпушкин С.В. Повышение эффективности управления электроприводом автоматизированного комплекса дозирования сыпучих материалов: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / С.В. Ляпушкин. - Томск, 2015.

4. Малышев И.Г. Перспективность использования сапропелей в сельском хозяйстве / И.Г. Малышев // Химия в сельском хозяйстве. - 1986. - №2. - С.8-11.

5. Морозов В.В. Технология и комплекс машин для послойной разработки сапропеля на удобрения: дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01 / В.В. Морозов. - СПб., 1995.

6. Синицын Б.Н. Дозаторы непрерывного действия - средства автоматизации процессов дозирования: обзорная информ. / Б.Н. Синицын, А.С. Ерохин. - М., 1982.

7. Согин А.В. Современная технология получения сапропелевых удобрений из локальных водоемов / А.В. Согин, В.А. Шапкин // Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова: науч.-тех. журн. - М. - Нижний Новгород, 2004. - Т.8. - С.77-88.

8. Хохлов В.И. Ресурсы сапропелей и использование их на удобрение / В.И. Хохлов // Торфяная промышленность. - 1988. - №11. - С.25-28.

9. Штин С.М. Озерные сапропели и их комплексное использование / С.М. Штин. - М.: Издательство МГУ, 2005. - 374 с.

10. Verstraeten L. New fertilizer materials / L. Verstraeten, J. Livens // Soil Org. Matter Stud. -1977. - Vol.1. - P.66-78.

E-mail: dimon mega@mail.ru

182112 Псковская область, г. Великие Луки, пр. Ленина д. 2, ФГБОУ ВО Великолукская ГСХА

Тел.: +7 (81153) 7-16-22