Исследование взаимодействия зерна с лопастями ротора дробилки закрытого типа

_05.20.00 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ_

05.20.01 УДК 631.3

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗЕРНА С ЛОПАСТЯМИ РОТОРА ДРОБИЛКИ ЗАКРЫТОГО ТИПА

© 2017

Булатов Сергей Юрьевич, к.т.н., доцент кафедры «Технический сервис» Нечаев Владимир Николаевич, к.т.н., доцент кафедры «Технические и биологические системы» Миронов Константин Евгеньевич, старший преподаватель кафедры «Технические и биологические системы» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино

Аннотация

Введение. Для повышения усваиваемости питательных элементов, качества, а также для получения различных кормосмесей требуется соответствующая обработка и подготовка к скармливанию, в том числе измельчение. Одной из основных проблем роторных дробилок является неоднородность измельченного зерна по фракционному составу и большая энергоемкость процесса. Это связано в первую очередь с несвоевременным удалением готового продукта из камеры измельчения.

Материалы и методы. Приводится конструкция используемой в экспериментальных исследованиях зерновой дробилки, в камере измельчения которой установлен ротор с лопастями, расположенными под углом относительно своих осей. Следствием этого является высокий эффект воздействия лопастей на зерно. Для обеспечения своевременного отвода готового продукта из камеры измельчения, следовательно, повышения эффективности процесса измельчения, по периферии и с торца ротора установлены решета.

Результаты. Проведено моделирование движения зерновки в камере измельчения роторной зернодробилки. На основании общих законов механики относительного движения нами получены уравнения, позволяющие спрогнозировать при заданных параметрах положение частицы в камере измельчения, кинематические характеристики как производные координат по времени, также представить ее движение в графическом виде в зависимости и от угла поворота ротора.

Обсуждение. Результаты решения получены численным методом, при этом должны быть заданы: угловая скорость ротора, угловой коэффициент плоскости, коэффициент трения, некоторое действительное число и время. Расчет параметров движения частицы по лопасти в камере измельчения проводили на ПК с помощью программы «Метод усредненного ускорения», написанной на языке «Visual C#».

Заключение. В результате проведенных исследований установлены зависимости, описывающие относительное движение частицы по лопасти ротора при заданных значениях угловой скорости, угловом коэффициенте плоскости, коэффициенте трения и времени.

Ключевые слова: движение частицы, дробилка, зерно, камера измельчения, конструкция, лопасти ротора, «Метод усредненных ускорений», производительность, ротор, степень измельчения, угловой коэффициент плоскости, численный метод,энергоемкость.

Для цитирования: Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Миронов К. Е. Исследование взаимодействия зерна с лопастями ротора дробилки закрытого типа // Вестник НГИЭИ. 2017. № 8 (75). С. 26-34.

INVESTIGATION OF GRAIN INTERACTION WITH ROTOR OF ROTARY CLOSED TYPE CRUSHER

© 2017

Bulatov Sergey Yryevich, candidate of technical sciences, associate professor of the chair «Technical service» Nechaev Vladimir Nikolaevich, candidate of technical sciences, associate professor of the chair «Technical and biological systems» Mironov Konstantin Evgenievich, assistant professor of the chair «Technical and biological systems» Nizhny Novgorod State University of Engineering and Economics, Knyaginino

Annotation

Introduction. To improve the digestibility of nutrients and quality, as well as to obtain various feed mixtures, appropriate processing and preparation for feeding are required, incl. Grinding. One of the main problems of rotary

crushers is the heterogeneity of crushed grain by fractional composition and high energy intensity of the process. This is due primarily to untimely removal of the finished product from the chopping chamber.

Materials and Methods. The construction of the grain crusher used in the experiment-mental studies, in a grinding chamber, which was installed with blades located at an angle relative to their axes, is given. A consequence of this is the high effect of the action of the blades on the grain. To ensure the timely withdrawal of the finished product from the chopping chamber, restore, restore, restore and restore.

Results. Modeling of the grain movement in the grinding chamber of a rotary grain crusher was carried out. Based on the general laws of the mechanics of relative motion, we collect information by providing information on how to do this.

Discussion. The results of solving the numerical methods obtained, in this case, the angular velocity of the rotor, the angular coefficient of the plane, the coefficient of friction, some real number and time should be given. «Parameters of averaged acceleration», written in the language «Visual C #».

Conclusion. As a result of the conducted studies related to the change in speed, the angular coefficient of the plane, the coefficient of friction and time.

Key words: grain, crusher, rotor blades, particle motion, chopping chamber, automation, productivity, grinding degree, numerical method, «Method of averaged accelerations», rotor, angular coefficient of the plane, energy intensity.

Введение

Зерно является ценным компонентом кормов для сельскохозяйственных животных. Однако для повышения усваиваемости питательных элементов и качества, а также для получения различных кормосмесей требуется соответствующая обработка и подготовка к скармливанию, в том числе измельчение [1; 2; 3; 4].

Эффективными методами подготовки зерна к скармливнию являются дробление и помол. Помол зерна чаще применяют при выработке продуктовой муки для выпечки хлеба и кондитерских изделий. Дробление зерна широко применяется при приготовлении корма животным в хозяйствах и комбикормовой промышленности. Благодаря высокой производительности и широкому диапазону измельчения для дробления зерна широко используются роторные дробилки [5; 6; 7; 8; 9; 10; 11].

В процессе исследований работы роторных дробилок зерна выявлены основные закономерности, определяющие производительность, степень измельчения, расход энергии и др. [12]. Однако по мере развития технологий скармливания корма к работе дробилок предъявляются новые требования и требуется постоянное совершенствание конструкций.

При проведении исследований [12] выявлено, что одной из основных проблем роторных дробилок является неоднородность измельченного зерна по фракционному составу и большая энергоемкость процесса. Это связано в первую очередь с несвоевременным удалением готового продукта из камеры измельчения.

Поэтому разработка данных машин с обоснованными оптимальными конструктивными параметрами является важной и актуальной

задачей. Выявление теоретических закономерностей протекания процесса дробления позволяет определить оптимальные диапазоны параметров и уже на этапе проектирования вносить соответствующие коррективы в конструкцию.

Целью данной работы являлось математическое описание взаимодействия зерна с лопастями ротора и разработка модели движения частицы в камере измельчения роторной зернодробилки.

Материалы и методы

Используемая в экспериментальных исследованиях зерновая дробилка [13; 14; 15] состоит из рамы 1, разборного корпуса 13, включающего в себя цилиндрический горизонтально расположенный барабан, съемную плиту 11 и крышку 8, образующих камеру измельчения, загрузочного бункера 5 и выгрузных патрубков 10. В камере измельчения смонтирован ротор с лопастями 12, расположенными под углом относительно своих осей. Такая особенность конструкции ротора улучшает напорную характеристику рабочего пространства дробилки. Следствием этого является высокий эффект воздействия лопастей на зерно. Для обеспечения своевременного отвода готового продукта из камеры измельчения, следовательно, повышения эффективности процесса измельчения, по периферии и с торца ротора установлены решета 6, 7. Вращается ротор 12 от электродвигателя 2 через ременную передачу 4.

Дробилка работает следующим образом. После включения электродвигателя 2 материал через загрузочное окно 10 поступает в камеру измельчения, где попадает под касательные удары вращающихся лопастей ротора 12. Измельчение зерна происходит в результате многократного взаимодействия лопастей 12 и решет 6, 7. Измельченное зерно просеивается сквозь отверстия решет 6, 7 и через

выгрузной патрубок 1 поступает в бункер или другую емкость. Крупная фракция продолжает движение внутри камеры измельчения, измельчаясь до необходимых размеров. За счет конструктивных особенностей дробилки повышается ее надежность, увеличивается эффективность измельчения зернового материала.

Рисунок 1 - Конструктивное устройство

экспериментальной зерновой дробилки а - общий вид; б - вид сбоку (крышка и торцевое решето сняты): 1 - рама; 2 - электродвигатель;

3 - ременная передача; 4 - кожух; 5 - загрузочный бункер; 6 - периферийное решето; 7 - торцевое решето; 8 - крышка корпуса; 9 - выгрузные патрубки; 10 - загрузочное окно; 11 - плита;

12 - ротор с лопастями; 13 - корпус

В соответствии с задачами исследования дробилки зерна ударно-отражательного действия была определена программа экспериментальных исследований.

Для исследования рабочего процесса дробилки зерна ударно-отражательного действия была изготовлена экспериментальная установка с возможностью изменения различных конструктивных факторов.

Лабораторные исследования проводили в лабораториях ГБОУ ВО НГИЭУ.

Перед запуском дробилки зерна под нагрузкой производились замеры потребляемой мощности при холостом ходе дробилки ваттметром «Ма81ееЬМ82203». Затем проводили испытания дробилки зерна под нагрузкой. Подготовленное к измельчению зерно взвешивалось весами платформенными РП-100 и загружалось в загрузочный бункер. После запуска двигателя дробилки при выходе ротора на номинальную частоту вращения открывали поворотный затвор, через который предварительно засыпанное в бункер зерно из бункера через загрузочное окно попадало в камеру измельчения. Измельченный продукт отводился в

мешок, закрепленный на выгрузном кожухе. При работе дробилки зерна в устоявшемся режиме также производились замеры потребляемой мощности.

Испытания проводили в соответствии с общепринятыми методиками. Время с момента открытия поворотного затвора до полного измельчения взвешенной порции зерна также фиксировали для определения пропускной способности дробилки.

Крупность дробления и содержание неразмо-лотых зерен определяли в соответствии с общепринятыми стандартами. Для этого использовался набор штампованных сит с диаметром отверстий 0,2-5 мм, рассев лабораторный РЛ-1, весы лабораторные ВК-300.01. Навеску измельченного зерна массой 100 грамм просеивали через набор сит, установленных на рассеве в порядке увеличения размеров отверстий снизу-вверх. Просеивание проводится в течение 5 минут. По окончании просеивания отдельно взвешивали при помощи весов остаток на каждом из сит.

Затем определяли модуль помола, который является средневзвешенным размером частиц.

При этом допускаемая норма потерь при просеивании не должна превышать 1 %. За окончательный результат испытания принимали среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.

После определения крупности размола определяли количество целых зерен. Каждую фракцию, выделенную из навески, переносили на разборную доску, где подсчитывали количество целых зерен. К целым зернам относятся зерна с ненарушенными плодовыми и семенными оболочками. Обрушенные в результате механического воздействия и давленые зерна к целым зернам не относятся. Выделенные неразмолотые зерна взвешивали отдельно и выражали в процентах.

Отдельно фиксировали также содержание пылевидной фракции в виде остатка на дне после сита 0,2 мм.

Все полученные результаты сведены в таблицы и обработаны программными средствами.

Результаты

Проведено моделирование движения зерновки в камере измельчения роторной зернодробилки [16]. На основании общих законов механики относительного движения [17; 18], нами получены уравнения, позволяющие спрогнозировать при заданных параметрах положение частицы в камере измельчения, кинематические характеристики как производные координат по времени, также представить ее движение в графическом виде в зависимости и от

угла поворота ротора. С технической точки зрения это дает возможность проследить, как ведет себя зерно, находясь в камере измельчения. Либо оно попадает на лопасти, скользит по ним и под действием центробежной силы сходит на решета, либо при первом ударе о лопасти отлетает на решета. В нашем случае окружная скорость ротора порядка 70 м/с позволяет достичь интенсивного разрушения зерновки о лопасти или решета.

При математическом описании движения зерновки в камере измельчения принимаем следующие допущения: частица находится на лопасти и движется одиночно, имеет форму шара (рисунок 2), а воздушный поток постоянен по величине, скорости и направлению.

Рисунок 2 - Движение зерновки по лопасти в камере измельчения: х1, у1 - неподвижные оси; г, х, у - подвижные оси

Уравнение плоскости движения в подвижных осях параллельно оси х:

х = ку - Ь

,

где к = ^а - угловой коэффициент плоскости. с12г

Полагаем м>г = —г относительное ускорение частицы:

пт = тя + М + Р + Р + Р ,

г т е с '

где пщ - сила тяжести:

mg = j] -0+ /, 0 + kí -

Соответственно, во вращающейся системе отсчета:

mgx = mg sin

mg, =

N - нормальная реакция плоскости движения:

(Ñ = Agmdf,gradf = ^-7f-j+^-ky,

dx dy dz

где Л - неопределенный множитель Лагранжа. Уравнение поверхности связи:

f = z - ky + b = 0 ,

N ==л df

x dx

N II Л f

y dy

N = Л If

z dz

df = 0

dx 'Nx = 0

df=-k N =-

dy y

N =Л

f = l L z

^ dz

Р - сила трения о плоскость движения с коэффициентом трения /т .

F =-\N\f ,

т \J т — '

v™ = х

V... = Z

\vr\ = jx2+y2+z2,

F = т x -Л\У1 k2+1- Vх" X .9 .9 + y +z-

F = т y -\V k2+1- ^^ Vх" У •2 -2 + y +Z~

F = т z k2 + 1 - fт -= Vх" z .9 .9 + y +z-

где F - центробежная переносная сила инерции.

<

r

Fe = -та> x(áxr), 0=0/ + coj + Ok

?

г = xi + yj + zk ,

coxr =

юх(юхг) =

/ j k 0 0 0

x у z

= i coz + k

/ j k 0 a 0 mz 0

= -/2x + 7-0 + A

где

Fx=+mm x F = 0

е У

F = + mm2 z

е z

Fc - сила инерции Кориолиса.

Fc = —2meó x vr,,

i j k

0 03 0 X у z

= i

Fcx = -2mcoz F =0

с у

F. = Imcox

Подставляя проекции всех сил в исходное дифференциальное уравнение в проекции на оси (xyz) получим:

а = mgsin wt-\A\\¡к2 +1  fm  , X^== + mt»2x-2mt»z;

fi2 + y2 + i2 ,

ту = -кХ-\Х\4к2 +!/„ . 7

2 , -2 , -2 X + J + Z

mz = -mgcos (wf)+ Д-|/t| V^Tl  fm  . = + ma>2z + 2max;

<Jx2 + y2 + z2

z - ky + b = 0 . Дополняя данные уравнения начальными условиями, например, частица находится на половине радиуса диска по оси x:

x (

:(0) = % ;х(0) = 0;у(0) = 0; у(0) = 0 ;

г(0) = -ъ ; ¿(0) = 0 ;Я(0) = Х0Л(0) = Л0.

Получим условия для решения задачи Коши. Решение дифференциальных уравнений необходимо проводить численно [19; 20]. Из уравнения связи получим:

' г = ку-Ь;

¿ = ку- .

'¿ = ку;

Из второго и третьего уравнений выразим множитель X как функцию времени при т=1:

у = -kÁ + Fr

т y •

z — ky = -к2 Л + kFm

—k2A, + kF - Л = — g cos cot + F + co2z + 2cox

my <~> m 2 v '

-X{\ + ) = -kFmy +Fm2-gcos,cot + co2z + 2 cox ,

Л =

XlJF+i • /т

—F + kF = —

т z т y

V- 2 , • 2 , -2 X +_y +z

1 =

т—-—g cos at — со2z-2<z>x) ; (29) (l + £2)v '

так как — z + ky = 0 .

Отметим, что N = A grad f при Л < 0 нормальная реакция лопасти N > 0 .

То есть, чтобы частица двигалась по лопасти, значение Л должно быть меньше нуля.

Из системы дифференцированных уравнений (21) возьмем первые два уравнения, а третье заменим уравнением (29), которое замыкает систему.

Координату z (t) определим по уравнению связи (1). Таким образом, для численного решения имеем систему уравнений:

х = g sin at - |Я| V¿2 +1/ш —,=====+- 2oz;

fe+jf+z1

y = -kx-\l\¥V\fm  _

,

fe+jf+z2

с начальными условиями для системы (21).

Обсуждение

Результаты решения получены численным методом, при этом должны быть заданы: угловая скорость ротора, угловой коэффициент плоскости, коэффициент трения, некоторое действительное число и время. Расчет параметров движения частицы по лопасти в камере измельчения проводили на ПК с помощью программы «Метод усредненного ускорения», написанной на языке «Visual C#». Программа расчета параметров движения частицы разработана таким образом, что позволяет проводить анализ любого показателя, оказыва-ющего влияние на её движение и входящего в эти уравнения.

Для сравнения принимали число b = ± 0,05 м, ранее зафиксированный оптимальный угловой

C9XV =

коэффициент плоскости (угол наклона плоскости) к = 1 (а = 45°) [6] при угловой скорости ю = 300 с-1, Х0 = - 100 и коэффициенте трения / = 0,1.

Исследования проводили с интервалом времени А( = 0,0001 с. После подстановки начальных условий в программу получаем действительные значения по времени, показывающие положение частицы, ее скорости, ускорения и множитель X. В

нашем случае изменение множителя Лагранжа, вызывающего наибольший интерес, представим в графическом виде (рисунок 3). При Ь = 0,05 множитель X на первом шаге мгновенно меняет знак: был Х0 = - 100 (это значение не видно, так как шаг очень мал), а потом принял значение X = 2254. По существу, это говорит о том, что частица при ударе о лопасть сразу же отлетает на решето.

X

ьоао 2000 о

-2000 -6003

-юсоэ

-120СЭ -14000

Г ------

\ 0,001 ~0/002 '—-ЛДОЗ 0,0 04 г, ^ 0,0

4

Ь=-0,05 ГЛ; к-1--Ь=0,05 т; к=1

Рисунок 3 - График изменения неопределенного множителя Лагранжа от времени

при начальной скорости х = 0 м с"1

Через некоторое время кривая X при Ь = 0,05 м (рис. 3)пересекает ось, то есть частица прижимается и скользит по несуществующей поверхности. Это движение мы не рассматриваем. При Ь = - 0,05 м множитель Х< 0 (рис. 3), следовательно, под действием силы Кориолиса происходит прижатие частицы к лопасти и скольжение до приобретения переносной скорости ее движения. Такое движение вызывает износ и нагрев лопастей, особенно при к < 1. Рассмотренные случаи показывают движение частицы, когда скорости по оси х нет или она очень мала.

При скоростях х > 8 м/с частица движется со скольжением в обоих случаях Ь = ± 0,05 м (рис. 4). Но исходя из системы уравнений (11) и рисунка 5 при Ь = 0,05 м износ будет гораздо меньше.

Проведенные лабораторные испытания дробилки при измельчении зерна подтвердили правильность теоретических выводов.

На рисунке 5 представлены лопасти после измельчения 50 кг ячменя. На них заметны сколы в виде белых точек. Очевидно, что точки и есть места ударов без скольжения.

0

-2000 -4000 -6000 -8000 -10000 -12000 -14000 -16000 -18000 -20000

-Отйй! 0,002 0,003 0.004 5 0,0

\

*----

Ь=-0,05 гл; к-1--Ь=0,05 п; к=1

Рисунок 4 - График изменения неопределенного множителя Лагранжа от времени

при начальной скорости х = 0 м с"1

Рисунок 5 - Общий вид лопастей ротора после испытаний при к = 1, Ь = 0,05 м

Заключение

Таким образом, в результате проведенных исследований установлены зависимости, описывающие относительное движение частицы по лопасти ротора при заданных значениях угловой скорости, угловом коэффициенте плоскости, коэффициенте тренияи времени. Установлено, что при задании коэффициента Ь положительным или отрицательным можно достигнуть необходимого эффекта разрушения частицы. При Ь < 0, то есть рабочая плоскость лопасти находится выше оси х при у = 0, вначале частица скользит по лопасти, а разрушение происходит с ударом о решето или деку. В режиме измельчения ударом лопасти, наоборот, принимаем Ь > 0, что обеспечит разрушение зерна при ударе о лопасть, а не о решето, с целью меньшего износа последнего

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алешкин В. Р. Повышение эффективности процесса и технических средств механизации измельчения кормов : автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.20.01. СПб.: Пушкин. 1995. 38 с.

2.Савиных П. А. Повышение эффективности функционирования технологических линий приготовления и раздачи кормов путем совершенствования процессов и средств механизации : дис. д-ра техн. наук: 05.20.01. Спб. : Пушкин. 1999. 567 с.

3. Алешкин В. Р., Рощин П. М. Механизация животноводства. М. : Агропромиздат. 1985. 336 с.

4. Зиганшин Б. Г. Технологии и технические средства приготовления кормов. Казань : Изд-во Казанск. ун-та. 2003. 188 с.

5. Сысуев В. А., Алешкин А. В., Савиных П. А. Кормоприготовительные машины. Теория, разработка, эксперимент: В двух томах. Киров : Зональный НИИСХ Северо-Востока. 2008. Т. 1. 640 с.

6. Баранов Н. Ф. Совершенствование технологических процессов и технических средств приготовления кормов для сельскохозяйственного произ-

водства на базе роторных измельчителей : дис. д-ра техн. наук: 05.20.01. Киров. 2001. 622 с.

7. Дринча В. М. Применение молотковых мельниц в индивидуальном производстве кормов // Кормопроизводство. 2013. № 1. С. 43-45.

8. Сыроватка В. И. Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах. М. : ВНИИМЖ. 2010. 248 с.

9. Касьянов В. Л. Повышение эффективности работы молотковой дробилки зерна закрытого типа путём совершествования её сепарирующей поверхности : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. Киров. 2009. 23 с.

10. Сергеев А. Г. Повышение эффективности функционирования дробилки зерна с пневматической загрузкой путем оптимизации ее конструктивно-технологических параметров : автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01. Киров. 2009. 20 с.

11. Халтурин В. С. Совершенствование конструктивных и технологических параметров молотковой дробилки зерна с колосниковой решеткой : дис. канд. техн. наук: 05.20.01. Киров. 1998. 196 с.

12. Булатов, С. Ю., Нечаев В. Н., Савиных П. А. Разработка дробилки зерна для крестьянских хозяйств и результаты исследований по оптимизации её конструктивно-технологических параметров. Теория, разработка, методика, эксперимент, анализ. Монография. Княгинино : НГИЭИ. 2014. 156 с.

13. Патент Рос. Федерации № 2558248, МПК В 02 С 9/02. Зерновая дробилка / П. А. Савиных, В. Е. Саитов, Н. В. Турубанов, С. Ю. Булатов, В. Романюк, К. Е. Миронов, В. Н. Нечаев; заявитель и патентообладатель Нижегородский ГИЭИ. № 2014109792/13. Заявл. 13.03.2014; опубл. 27.07.2015. Бюл. № 21. 6 с.

14. Savinykh P., Bulatov S., Nechaev V., Miro-nov K., Zavivaev S. Badania eksperymentalne rozdrab-niaczna bijakowego do ziarna okreslenie wplywu kon-strukcyjnych cech na charakterystykç technologiczn^ // Problems of intensification of animal production includ-

ing environment protection and alternative energy production as well as biogas. Materialy na konferencje. Warszawa : Instytut Technologczno-Przyrodniczy w Fa-lentfch. 2016. Vol. XXII. pp. 195-202.

15. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Миронов К. Е. Экспериментальная дробилка ударно-отражательного действия // Сельский механизатор. 2017. Т. 3. № 1. С. 24-25.

16. Алешкин А. В. Методы математического моделирования процессов разделения и измельчения растительных материалов для повышения эффективности функционирования технических средств послеуборочной обработки зерна и кормо-приготовления : дис. д-ра техн. наук: 05.20.01. Киров. 2001. 658 с.

17. Никитин Н. Н. Курс теоретической механики. М. : Высш. шк. 1990. 607 с.

18. Яблонский А. А., Никифорова В. М. Курс теоретической механики : Учебник для вузов. М. : Интеграл-Пресс. 2006. 608 с.

19. Заварыкин В. М., Житомирский В. Г., Лапчик М. П. Численные методы. М. : Просвещение. 1990. 176 с.

20. Коровкин П. П. Математический анализ. М. : Просвещение. 1972. Ч. 1. 448 с.

REFEERENCES

1. Aleshkin V. R. Povyshenie ehffektivnosti processa i tekhnicheskih sredstv mekhanizacii izmel'cheniya kormov (Increasing the efficiency of the process and the technical means of mechanizing the grinding of feeds), avtoref. dis. d-ra tekhn. nauk, 05.20.01, SPb. Pushkin, 1995, 38 p.

2. Savinyh P.A. Povyshenie ehffektivnosti funkcionirovaniya tekhnologicheskih linij prigotovle-niya i razdachi kormov putem sovershenstvovaniya processov i sredstv mekhanizacii (Increase of efficiency of functioning of technological lines of preparation and distribution of forages by improvement of processes and means of mechanization), dis. d-ra tekhn. nauk, 05.20.01, Spb. Pushkin, 1999, 567 p.

3. Aleshkin V. R., Roshchin P. M. Mekha-nizaciya zhivotnovodstva (Mechanization of animal husbandry), M, Agropromizdat, 1985, 336 p.

4. Ziganshin B. G. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva prigotovleniya kormov (Technologies and technical means of preparation of feeds), Kazan', Izd-vo Kazansk. un-ta, 2003, 188 p.

5. Sysuev V. A., Aleshkin A. V., Savinyh P. A. Kormoprigotovitel'nye mashiny (Feed preparation machines). Teoriya, razrabotka, ehksperiment, V dvuh tomah, Kirov, Zonal'nyj NIISKH Severo-Vostoka, 2008, T. 1, 640 p.

6. Baranov N. F. Sovershenstvovanie tekhnologicheskih processov i tekhnicheskih sredstv prigotovleniya kormov dlya sel'skohozyajstvennogo proiz-vodstva na baze rotornyh izmel'chitelej (Perfection of te chnological processes and technical means of preparation of forages for agricultural production on the basis of rotary shredders), dis. d-ra tekhn. nauk, 05.20.01, Kirov, 2001, 622 p.

7. Drincha V. M. Primenenie molotkovyh mel'nic v individual'nom proizvodstve kormov (The use of hammer mills in the individual production of feeds), Kormoproizvodstvo, 2013, No. 1, pp. 43-45.

8. Syrovatka V. I. Mashinnye tekhnologii prigotovleniya kombikormov v hozyajstvah. (Machine technologies of preparation of mixed fodders on farms), M. : VNIIMZH, 2010, 248 p.

9. Kas'yanov V. L. Povyshenie ehffektivnosti raboty molotkovoj drobilki zerna zakrytogo tipa putyom sovershestvovaniya eyo separiruyushchej poverhnosti (Increasing the efficiency of the hammer crusher of a closed type by accomplishing its separating surface), avtoref. dis. kand. tekhn. nauk, 05.20.01, Kirov, 2009, 23 p.

10. Sergeev A. G. Povyshenie ehffektivnosti funkcionirovaniya drobilki zerna s pnevmaticheskoj zagru-zkoj putem optimizacii ee konstruktivno-tekhnolo-gicheskih parametrov (Increasing the efficiency of the grain crusher with pneumatic loading by optimizing its design and technological parameters), avtoref. dis. kand. tekhn. nauk, 05.20.01, Kirov, 2009, 20 p.

11. Halturin V. S. Sovershenstvovanie konstruk-tivnyh i tekhnologicheskih parametrov molotkovoj drobilki zerna s kolosnikovoj reshetkoj (Improvement of structural and technological parameters of grain hammer crusher with grate), dis. kand. tekhn. nauk, 05.20.01, Kirov, 1998, 196 p.

12. Bulatov S. YU., Nechaev V. N., Savinyh P. A. Razrabotka drobilki zerna dlya krest'yanskih hozyajstv i rezul'taty issledovanij po optimizacii eyo konstruktivno-tekhnologicheskih parametrov. Teoriya, razrabotka, metodika, ehksperiment, analiz (Development of a grain crusher for peasant farms and the results of research on optimizing its design and technological parameters.Theory, development, methodology, experiment, analysis), Monografiya, Knyaginino, NGIEHI, 2014, 156 p.

13. Patent Ros. Federacii No. 2558248, MPK V 02 S 9/02. Zernovaya drobilka (Grain Crusher), P. A. Savinyh, V. E. Saitov, N. V. Turubanov, S. YU. Bulatov, V. Romanyuk, K. E. Mironov, V. N. Nechaev; zayavitel' i patentoobladatel' Nizhegorodskij GIEI., № 2014109792/13. Zayavl. 13.03.2014; opubl. 27.07.2015., Byul. No. 21. 6 p.

14. Savinykh P., Bulatov S., Nechaev V., Miro-nov K., Zavivaev S. Badania eksperymentalne rozdrab-niaczna bijakowego do ziarna okreslenie wplywu konstrukcyjnych cech na charakterystykç technologicz-n^ (Experimental research on shredder bean to determine the impact of structural features on technological characteristics), Problems of intensification of animal production including environment protection and alternative energy production as well as biogas, Materialy na kon-ferencje, Warszawa: Instytut Technologczno-Przyrod-niczy w Falentfch., 2016. Vol. XXII. pp. 195-202.

15. Savinyh P. A., Bulatov S. YU., Nechaev V. N., Mironov K. E. Eksperimental'naya drobilka udarno-otrazhatel'nogo dejstviya (Experimental Impact Crusher Impact Crusher), Sel'skij mekhanizator, 2017, T. 3, No.1, pp. 24-25.

16. Aleshkin A. V. Metody matematicheskogo modelirovaniya processov razdeleniya i izmel'cheniya rastitel'nyh materialov dlya povysheniya ehffektivnosti funkcionirovaniya tekhnicheskih sredstv posle-uborochnoj obrabotki zerna i kormoprigotovleniya

(Methods of mathematical modeling of the processes of separation and shredding of plant materials to improve the efficiency of the technical means of post-harvest grain processing and feed preparation), dis. d-ra tekhn. nauk, 05.20.01, Kirov, 2001, 658 p.

17. Nikitin N. N. Kurs teoreticheskoj mekhaniki (Course of Theoretical Mechanics), M, Vyssh. shk., 1990, 607 p.

18. YAblonskij A. A., Nikiforova V. M. Kurs teoreticheskoj mekhaniki (Course of Theoretical Mechanics), Uchebnik dlya vuzov, M, Integral-Press, 2006, 608 p.

19. Zavarykin V. M., ZHitomirskij V. G., Lapchik M. P. CHislennye metody (Numerical methods), M, Prosveshchenie, 1990, 176 p.

20. Korovkin P. P. Matematicheskij analiz (Mathematical analysis), M, Prosveshchenie, 1972, CH. 1, 448 p.

Дата поступления статьи в редакцию 19.05.2017, принята к публикации 21.06.2017.

05.20.01

УДК 636.085.6; 631.363.2

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ЦЕННОСТИ ЗЕРНА ОВСА И ЯЧМЕНЯ

© 2017

Клименко Владимир Павлович, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора ФГБНУ «ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса», ведущий научный сотрудник отдела консервирования и хранения кормов Всероссийский институт кормов им. В. Р. Вильямса, г. Лобня

Аннотация

Введение. Настоящие исследования проведены с целью определения питательной ценности продуктов, полученных при обработке зерна овса и ячменя на экспериментальной установке ООО «Открытый мир». Установка предназначена для удаления оболочек, покрывающих зерновки злаковых культур и характеризующихся высоким содержанием клетчатки. В процессе обработки дробленое зерно сепарируется по отдельным фракциям для дальнейшего эффективного использования в кормлении молочного скота.

Материалы и методы. Испытания экспериментальной установки проводили на зерне ячменя урожая 2016 года и овса - урожая 2015 и 2016 годов. Полученные фракции зерна анализировали на содержание основных питательных веществ с помощью стандартизованных методик. Дополнительно в образцах определяли содержание крахмала, нейтрально-детергентной клетчатки, лигнина и обменной энергии.

Результаты. После измельчения на молотковой дробилке и последующей воздушной сепарации зерно овса и ячменя разделяется на легкую и тяжелую фракции, различающиеся не только степенью размола, но и содержанием питательных веществ. Легкая фракция пропускается сквозь сито (рассев) с получением мучки и