В статье дан анализ существующих конструкций измельчающих рабочих органов раздатчиков-измельчителей, а также предложено конструктивно-технологическое решение, позволяющее повысить качество измельчения корма при сбережении ресурсов.
Ключевые слова: режущий сегмент, корм, измельчитель, рулон.
Увеличение производства молока и мяса и обеспечение мясомолочной продукцией населения Краснодарского края и в целом по стране является одной из важнейших стратегических задач, решение которой позволит повысить качественные показатели жизнеобеспечения населения. В современных условиях импортозамещение в сельском хозяйстве является стратегически важным для обеспечения продовольственной независимости страны. Продуктивность крупного рогатого скота на 50–70 % определяется качеством кормления. Анализ статистических данных по развитию мясомолочной отрасли в Краснодарском крае показал, что поголовье скота и птицы во всех категориях хозяйств по Краснодарскому краю на 01.01.2015 года ниже показателей 2014 года, а динамика производства молока по годам представлена на рис.1
Рис. 1. Динамика производства молока во всех категориях хозяйств Краснодарского края, тыс. тонн
Основными факторами стабилизации производства животноводческой отрасли являются:
разработка программы поддержки мясомолочной отрасли, выделение сельхозугодий под животноводческие проекты;
выделение достаточного количества денежных средств на развитие;
укрепление кормовой базы за счет роста объема заготовки грубых и сочных кормов для животноводческого стада [1, с.20].
В животноводстве нужны те технологии и оборудование, которые существенно уменьшают потребность в людях, энергетических и материальных ресурсах и в то же время позволяют наращивать производство животноводческой продукции [2, с.22].
Состояние здоровья, продуктивность животных зависят не только от качества, уровня и полноценности их питания, но и в значительной мере от своевременной и правильной раздачи кормов. Для раздачи кормов на фермах используют разнообразные по принципу действия и конструкции кормораздатчики. Одной из наиболее широко применяемых является технология заготовки прессованного сена. При этом в области производства сельскохозяйственной техники акцент делается на заготовку кормов в рулонах.
Ниже представлен анализ конструкций измельчающих рабочих органов машин отечественного и зарубежного производства по приготовлению и раздачи кормов, рулонной заготовки. Анализ классификации позволил наметить перспективное направление в разработке и создании технических средств в области раздачи с предварительным измельчением [3, с.18].
Так в измельчителе рулонов Uniball LUCLAR измельчающий ротор выполнен в виде диска с диаметром превышающий диаметр рулона, на котором находятся сменные ножи. Дисковый измельчитель рулонов соломы более эффективен в сравнении с барабанным, так как обеспечивает равномерное измельчение материала без рывков. Длина фракций измельченного материала в стандартной комплектации составляет от 8 до 12 см или 7–8 см при использовании усиленного ротора (с большим количеством ножей).
Основной рабочий орган в измельчителе рулонов ИР-8 — барабан-измельчитель, расположенный в передней части камеры, с помощью установленных на нём ножей (лезвий), обеспечивает измельчение материала. Разгрузочное устройство имеет возможность с помощью гидравлики изменять высоту и дальность выброса измельчённого материала.
Работа измельчителя рулонов корма ИРК-145 основана на организации встречного вращения находящегося в барабане измельчителя рулона корма и фрезы, которая представляет из себя диск с 8-ю ножами, находящийся в нижней части днища барабана. Рулон прижимается к фрезе под действием собственного веса, в результате чего происходит измельчение прессованной массы грубых кормов. Измельченная масса попадает в полость под фрезой, попадет на лопасти крыльчатки ротора, под их действием выносится вверх и поступает в выгрузной рукав.
Принцип работы измельчителя соломы ИС-2000 состоит в том, что сырье с помощью транспортера поступает в барабан измельчителя соломы. Измельчение происходит режущими ножами, установленными на барабанах измельчителя. Разрушенная солома подается на молотковую дробилку. Окончательное и тонкое измельчение поступившей массы осуществляется посредством воздействия молотков и дробления соломы об окружающую сетку с отверстиями. Замена сеток с разным диаметром отверстий дает возможность регулировать фракцию измельчаемого сырья.
При всех преимуществах, присущих данной технологии, до последнего времени потребители вполне закономерно подчеркивали один имеющийся недостаток — сложность и трудоемкость процесса раздачи кормов в рулонах в животноводческих помещениях.
Предлагается усовершенствовать измельчители кормов установкой режущих сегментов.
Технический результат предлагаемого конструктивного решения достигается тем, что режущий сегмент измельчителя кормов, выполненный в виде лопасти, состоящей из двух плоскостей, расположенных под углом друг с другу и имеющих дугообразную режущую кромку, плоскости режущего сегмента связаны посредством крепежного элемента к рабочему органу, выполненному в виде прямоугольной пластины с отверстиями, с образованием единой детали, причем плоскости лопастей установлены под углом α к плоскости пластины крепления, а режущие кромки плоскостей выполнены дугой наружу.
Такое конструктивное решение позволяет улучшить качество измельчения корма за счет того, что материал перерезается в двух плоскостях измельчающими двухплоскостными дугового профиля сегментами.
Сущность изобретения поясняется рисунком 2, где схематично изображен режущий сегмент измельчителя кормов.
Режущий сегмент измельчителя кормов выполнен в виде лопасти, состоящей из двух плоскостей 1, имеющих дугообразную режущую кромку 2, плоскости режущего сегмента связаны посредством крепежного элемента к рабочему органу, выполненному в виде прямоугольной пластины 3 с отверстиями 4, с образованием единой детали, причем плоскости лопастей установлены под углом α к плоскости пластины крепления, а режущие кромки плоскостей выполнены дугой наружу.
Режущий сегмент измельчителя кормов воздействует на кормовой материал следующим образом. Корм, подлежащий измельчению, попадая под режущие кромки 2 плоскостей 1 лопасти, вначале уплотняется до определенного предела, а затем перерезается. При уплотнении корма возникает боковая сила, которая совпадает по направлению с боковым усилием, возникающим при резании, в результате чего возрастает доля скользящего резания и, как следствие этого, снижение расхода энергии на измельчение корма. Ввиду неориентированного поступления кормового материала происходит воздействие на материал плоскостями режущего элемента в различных направлениях (многоплоскостное резание). Пластина 3, выполненная для крепления к рабочему органу рабочих плоскостей с режущими кромками, позволяет увеличить рабочую поверхность режущего сегмента, что увеличивает его производительность.
Кроме того, учитывая, что часть передаваемого усилия на входе режущего сегмента в кормовую массу гасится дуговым профилем его плоскостей, и за счет пластины крепления к рабочему органу, то при работе измельчителя значительно снижаются ударные нагрузки и вибрация, повышается производительность, а следовательно повышается срок его службы.
Рис. 2 Режущий сегмент измельчителя кормов
Техническим результатом является снижение энергоемкости рабочего процесса, повышение качества корма путем измельчения материала до уровня зоотехнических требований, а также повышение производительности измельчителя.
Литература:
- Туманова М. И., Гаврилов М. Д. Совершенствование средств по приготовлению и раздаче кормов рулонной заготовки // Эффективное животноводство. 2015. № 10 (119). с. 20–21.
- Трубилин Е. И., Дробот В. А., Брусенцов А. С. Горизонтальный дисковый рабочий орган // Сельский механизатор. 2014. № 11 с.22–23.
- Фролов В. Ю., Туманова М. И. Классификация кормораздатчиков // Техника и оборудование для села. 2013. № 7. с.18–19.
