842

Таблица 2

Энергозатраты при различных технологиях доведения зерна до состояния, приспособленного к хранению

Из таблиц следует что для сокращения затрат энергии на сушку семян в сельскохозяйственных предприятиях, имеющих достаточные площади с активным вентилированием, целесообразно применять комбинированную сушку с охлаждением. При больших объемах семян для их сушки необходимо применять термическую сушку. Для заготовки недозревшего кормового зерна его целесообразно хранить в консервированном виде.

Для кормления молодняка животных в настоящее время зерно обрабатывают в экструдерах для повышения питательной ценности кормовой массы [3,4]. В процессе приготовления корма зерно подвергается кратковременному интенсивному механическому и термическому воздействию за счет высокой температуры 110-160 °С, давления и сдвиговых усилий в винтовых рабочих органах экс-

341

трудера. В результате происходят структурно-механические и химические изменения исходного сырья. За счет резкого падения давления при выходе разогретой зерновой массы происходит увеличение в объеме продукта, что делает его более доступным для воздействия ферментов желудка животных, а также повышает усваиваемость до 90%.

Оптимальными режимами экструдирования зерновой части комбикормов являются[5]: температура продукта на выходе 120-140°C, производительность экструдера 400-470 кг/ч, удельный расход электроэнергии 73-85 кВт-ч/т (для кукурузы и зерносмеси); температура продукта на выходе 150-155°C, производительность экструдера 320-390 кг/ч, удельный расход электроэнергии 120-125 кВт- ч/т (для пшеницы). Предварительное увлажнение или пропаривание зерна до 1718% содержания влаги значительно стабилизирует процесс экструдирования, повышает качество готового продукта и производительность экструдера.

Выводы:

1.Для сокращения затрат энергии на сушку семян в сельскохозяйственных предприятиях целесообразно применять комбинированную сушку с вентилированием или охлаждением.

2.При высоком качестве корма, получаемого из зерна путем его экструдирования, затраты энергии остаются достаточно высокими - 73-125 кВт-ч/т, что требует изыскания менее энергоемких технологий подготовки концентрированных кормов.

Литература

1.Сайт http://www.activestudy.info/

2.Зерносушилки колонкового и карусельного типов и методы повышения эффективности их работы: учебное пособие/ В.Д. Галкин [и др.]; под ред. В.Д. Галкина. Пермь: ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2010. 102 с.

3.Остриков А.Н., Абрамов О.В., Рудометкин А.С. Экструзия в пищевой технологии. СПб.: ГИОРД, 2004.288 с.

4. Абрамов О.В.. Исследование основных закономерностей процесса экструзии // Хранение и переработка сельхозсырья, №6, 2007.С.69 -72.

5.Афанасьев В.А. Специальная обработка зерна и комбикормов. / В.А.Афанасьев, Н.М.Сухарева //Кролиководство и звероводство, N4, 2002.С.4-6.

УДК 631.3

П.В. Несмиянов – студент; А.Ф. Кошурников– научный руководитель, профессор,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН НА НАКЛОННОМ ДИСКОВОМ ГРАНУЛЯТОРЕ

Аннотация. Разработана технологическая модель технологического процесса дражирования семян поверхности дискового наклонного гранулятора с имитацией случайных значений их коэффициентов трения методом Монте-Карла.

Ключевые слова: дражирование, стохастическая модель.

342

Современные технологии возделывания пропашных культур, основаны на использовании точного высева семян однозерновыми пунктирными сеялками.

Для улучшения качества посева семена подвергают дополнительной предпосевной обработке (прогревание, намачивние, закалка, обработка электрическими или электромагнитными полями, колибрование, дражирование и др.)

Процесс дражирования привлекает в настоящее время все большее внимание, так как позволяет решить одновременно несколько задач – улучшить условия питания проростков; обеспечить закрепление препаратов для протравливания семян; обеспечить размеры и форму семян, способствующею лучшей работе высевающих дисков.

Самым распространенным устройством, используемым для дражирования является наклонный дисковый гранулятор. Это устройство хорошо используется кондитерской в фармацевтической и химической промышленности для производства минеральных удобрений, конфет и лекарственных препаратов в виде драже.

Основным рабочим органом такого гранулятора является наклонный диск радиусом r( рис.1), установленный под углом β к горизонту, и обод цилиндрической или тороидальной формы, размещенный вокруг диска.

При вращении диска относительно наклонной оси, частицы, расположенные возле обода, вначале поднимаются вместе с ним на некоторую высоту (до точки 1), затем начинают проскальзывать относительно обода и диска и в точке 2 отрываются от обода, скатываясь по рабочей поверхности гранулятора.

В процессе дражирования семена периодически увлажняют клеящим раствором и вводят порции мелко размолотого наполнителя, частицы которого приклеиваются к семенам, образуя вокруг них защитно-питательную оболочку.

Рис.1. Схема сил, действующих на частицу, расположенную на ободе гранулятора

Форма и размеры драже, а так же скорость образования оболочки и ее прочность зависят от траектории движения семян по диску и времени их обкатывания в грануляторе. Параметры траекторий зависят от режима работы диска и угла его наклона [1].

Частица на грануляторе может оказаться в относительном покое и перемещаться с гранулятора без относительного скольжения. Эта фаза продолжается до угла α1.

343

При дальнейшем повторе гранулятора от точки 1 до точки 2 частица проскальзывает относительно поверхности, при этом его скорость снижается и в точке 2 происходит отрыв частицы от обода.

из которого находится значение фазы отрыва .

Если положение точки 2 определить острым углом β2, измеренным относи-

Рис.2. Схема сил, действующих на частицу, и направление скорости ее движения по диску гранулятора

После отрыва от обода движение частицы происходит под действием сил инерции, трения о диск и силы тяжести. В произвольный момент времени абсолютная скорость частицы может быть представлена в виде векторной суммы переносной (Vпер) и относительной (Vотн) скорости:

Вычисление приращений скоростей по этим зависимостям позволяет определить координаты движущейся частицы в любой момент времени и построить ее траекторию с помощью ЭВМ.

344

Использование ЭВМ для исследования закономерностей перемещений частиц по рабочей поверхности дискового гранулятора дает возможность учета широкой изменчивости всех физико-механических свойств семян в период дражирования.

Программа расчета параметров траектории движения частиц по ободу и диску дражиратора предусматривает выбор случайного значения коэффициента трения перед анализом каждой траектории.

Многочисленные исследования показали, что практически все физикомеханические свойства семян, в том числе и коэффициенты трения, имеют нормальный закон распределения.

Для преобразования равномерно распределенных случайных чисел, формируемых на ЭВМ, в последовательность величин с нормальным распределением моделируют условия, при которых оказываются справедливыми предельные теоремы теории вероятностей ( сумма большого числа случайных слагаемых имеет ассимптотически нормальное распределение).

В таком случае коэффициент трения можно представить в виде суммы независимых одинаково распределенных величин:

R=R1+R2+R3+…+Rk . (10)

Соотношения, по которым формируется случайные числа с нормальным распределением и заданными параметрами коэффициента трения, можно найти:

Для проверки степени приближения суммы равномерно распределенных чисел к нормальному закону были сформированы два ряда распределения, содержащих по 10000 чисел (табл.). В первом k=5, а во втором k=10.

Таблица

Ряды распределения случайных чисел, сформированных для моделирования изменчивости угла трения семян о рабочую поверхность дражиратора при заданных числовых характеристиках θзад=33°, ζ3=1°

345

Необходимо отметить, что только для второго ряда Ʃχ2<Ʃχ2крит ,т.е при статистическом моделировании случайных чисел значений угла трения необходимо, чтобы k≥10.

Программа анализа работы дискового гранулятора предусматривает определение полной длины пути, проходимой частицей за один оборот диска и в единицу времени, длину траектории, продолжительность участков с относительным скольжением в зависимости от показателя режима работы, размеров гранулятора и угла наклона диска.

Для данного анализа используют метод вычислительного эксперимента. На первом этапе исследовано влияние коэффициента трения семян, кине-

матического режима работы и угла наклона рабочей поверхности на длину траектории и пути, проходимого частицами в абсолютном и относительном движении.

Предварительно было установлено, что угол трения семян в процессе дражирования изменяется в пределах 10…40° ( в зависимости от степени увлажнения и размера гранул ).

Для возможных значений угла трения ( с шагом 5° ) произведен подсчет длины траектории при различных углах наклона рабочей поверхности (шаг изменение угла β принят 5° ).

При всех сочетаниях углов трения и наклонной поверхности определены длины траектории при разных режимах работы.

Оптимальными признаны режимы, обеспечивающие максимальную длину траектории. Их значения отражены на графиках (рис.3), ограничивающих зону эффективных параметров технологического процесса.

Рис.3. Оптимальные значения коэффициента режима работы при различных значениях углов трения и наклона дражиратора

346

Недостатком такого решения является то, что оно справедливо только для детерминированных значениях угла трения частицы.

На втором этапе исследования предусматривают оптимальность режима определять по сумме длин случайных значений траектории смоделированных на ЭВМ методов Монте-Карло.

Один из вариантов расчета представлен на рис.4., где изображены 100 траекторий со случайными значениями коэффициента трения, смоделированных на компьютере.

Рис.4. Траектория движения гранул при случайных значениях коэффициентов трения

Желательно параметры технологического процесса подбирается так, чтобы траектории равномерно размещались на всей рабочей поверхности.

Литература 1.Кошурников А.Ф., Кошурников Д.А. Статистическое моделирование движения семян по

рабочей поверхности наклонного дискового дражиратора // Пермский аграрный вестник. Вып.2.

Пермь,1998.

УДК 68.85.15:636.92

А.П. Паршаков-– студент; Н.В. Трутнев – научный руководитель, канд. техн. наук, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАВОЗА

Аннотация. Рассмотрены свойства кроличьего навоза. Описана технология применения навоза в теплице. Проведены расчеты кроликофермы для фермерского хозяйства. Определена ориентировочная площадь теплицы для 10 кроликов.

Ключевые слова: кроликоферма, навоз, теплица, расчет площади теплицы.

347

Кроличье «золото» - так в США называют кроличий навоз. Ведь кролик – это не только ценный мех и диетическое мясо, но и источник высококлассного органического удобрения со всеми необходимыми растениям веществами, причем природного происхождения! По ценности кроличий навоз не уступает навозу других сельскохозяйственных животных и занимает второе место после птичьего. В нем содержится более чем в полтора раза больше минеральных веществ, азота и калия, чем во всех популярных видах органических удобрений. Еще замечу: что от коровьего, что от конского навоза постоянно заносятся сорняки на огород. С кроличьим такого нет. А это огромный плюс[1].

Напрямую грядки удобрять продукцией сразу из-под кролика нельзя – все «сгорит», в ней много мочевины и кислот. Надо делать компост. Требуется несколько компостных куч – готовая, полуперепревшая и новая.

Кроличий навоз содержит в себе все необходимые вещества для питания растений, а минеральных веществ калия и азота там гораздо больше, что является положительной характеристикой при удобрении почвы.

По содержанию азота и других элементов помет домашней птицы и кроликов превосходит коровий навоз. Его гораздо удобнее хранить( продается он в сухом виде в мешках) и не нужно выдерживать или компостировать с другими отходами для перепревания. По этим и многим другим причинам многие дачники перешли на удобрение участков пометом вместо навоза.

По химическому составу он сходен с навозом козы; по содержанию азотных веществ не уступает навозу коровы, свиньи, лошади; по калию, фосфорной кислоте и извести значительно превосходит их. Кроличий навоз действует быстро и является прекрасным удобрением для тяжелых глинистых почв и сильно истощающих почву растений, в том числе для огурцов, сельдерея, капусты, картофеля. В смеси с остатками растений навоз дает хорошего качества компост, его можно с успехом применять при выращивании шампиньонов. Навоз лучше использовать в жидком виде. Для этого заливают водой и перемешивают, получается разжиженная масса, которую непосредственно перед применением снова разбавляют наполовину водой.

Кроличий навоз можно использовать в теплицы. Для этого можно построить теплицу рядом с фермой и на прямую с помощью транспортера подавать навоз с фермы в теплицу.

С древних времен теплицы помогали людям вырастить хороший урожай тех культур, которые не могли выжить в естественных условиях. Еще в Древнем Риме теплицы использовались богатыми римлянами для выращивания цветов и фруктов из экзотических стран, чтобы удивить соседей.[2]

Круглогодичные теплицы часто оборудованы обогревом и поливочным механизмом, что упрощает ухаживание за растениями, так как такие теплицы в основном имеют большие размеры. Весенне-летние, чаще всего небольшие, и их каркас создан из легких материалов, как дерево или дюралюминиевые сплавы, чтобы была возможность в случае надобности разобрать или отремонтировать. Покрывают такую теплицу преимущественно стеклом или полимерной пленкой. У обычных садоводов пленка более предпочтительный материал из-за своей доступности и дешевизны.[3]

348

Свежий кроличий помет – отличное удобрение для огурцов, кабачков и патиссонов. Его рекомендуется использовать в первую очередь для удобрения наиболее ценных овощей открытого грунта – спаржи, артишока, перца, томатов, баклажанов, брюссельской, цветной и савойской капусты, а также большинства тепличных культур. В этом случае стоимость прибавки урожая может превосходить стоимость мяса и меха, полученных оттого же поголовья кроликов.

Возьмем кролиководческую ферму с поголовьем 10маток кроликов, с площадью на одного кролика 0,5-0,7м2. Выход навоза одного кролика 450-500 кг в год. []

где В-ширина гряды; С-длина гряды; D-толщина; p-плотность навоза.

Н=1*6*0,3*0,7=1,26т

Рисунок 1. Теплица

Выводы. Кроличий помет относится к наиболее ценным видам органических удобрений животного происхождения. По своему составу он близок к овечьему навозу, а по энергетической ценности не уступает навозу лошадей.

По результатам наших расчетов мы получили, что затраты на одну гряду составляют 1,26 тонн навоза. В нашу теплицу входит две гряды длиной по 6 м и ширина гряды 1 м. Габаритные размеры теплицы составляют 6 3 м.

349

Литература 1. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос. Ле-

нингр. отд-е, 1978. – 560 с.

2.Журнал «Садовод и огородник» 2012, №5 (март) , СООО "Издательский дом "Толока", 2012 г. – 68 с.

3. Алексеев А.В. Классификация теплиц из поликарбоната. [Электронный ре- сурс]www.spektr-teplic.ru . Челябинск, 2014.

УДК 631.363.1:636.087.7

Б.И. Поздин – магистрант; М.А. Трутнев – научный руководитель, канд. техн. наук, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕЛКОВО-ФЕРМЕНТИРОВАННОГО КОРМА

ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ БРОЙЛЕРОВ

Аннотация. В данной статье рассмотрены методы повышения эффективности использования белково-ферментированного корма (БФК) путем добавления в него белково-витаминных концентратов, полученных из зеленых растений, а также приведены результаты опыта, целью которого было определение суточного прироста цыплят бройлеров и их здоровья при скармливании БФК с различными белково-витаминными концентратами.

Ключевые слова: белково-ферментированный корм, белково-витаминные добавки, выращивание бройлеров.

В повышении эффективности использования белково-ферментированного корма в производстве мяса птицы речь пойдет о добавлении в технологическую цепочку производства БФК биологически активной кормовой добавки природного происхождения. Она приведет к увеличению продуктивности птицы, повышению устойчивости к заболеваниям, общей стимуляции организма, что, в целом, улучшает технико-экономические показатели производства за счет сокращения сроков достижения товарного вида и улучшения качества производимой продукции.

Известно, что в весенне-летний период времени при использовании в кормах зеленой травы и травяной муки, потребности во введении других биологически активных веществ снижаются, что обусловлено высокой эффективностью воздействия на организм сочетания хлорофилла, каротина и других природных стимуляторов зеленой массы растений. В связи с низкой стабильностью биологически активных веществ в сухой травяной муке для зимнего кормления вынуждены изыскивать другие источники веществ, воздействующие с эффективностью, аналогичной или большей, чем зеленая масса растений. Известно применение для этих целей измельченной хвойной зелени, недостатком которой является ограниченный срок хранения (пригодность в течение 3 суток после заготовки), низкие дозы скармливания из-за высокой концентрации дубильных веществ, горьких гликозидов и смол. Более приемлемыми для использования в животноводстве являются концентрированные продукты глубокой переработки хвойной зелени: хлорофилло-каротиновая паста или провитаминный концентрат, имеющие дли-

350