Козак О.С., К.т.н. Гаврильченко О.С., Різоль Ю.О.

Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет, Україна

Дозування сипких компонентів концентрованих кормів, дозаторами гравітаційного типу

Приготування якісних – розсипних, концентрованих кормів можна розділити на два основних процеси: дозування і змішування. Кожен з цих процесів відіграє важливу роль в отриманні однорідних сумішей. За характером протікання цих процесів їх можна розділити на: порційний і безперервний, відповідно і процес приготування кормової суміші буде відбуватися за такими ж схемами.

В залежності від способу отримання кормової суміші – буде залежати, як схема усьго технологічного процесу змішування компонентів, так і якість отриманого продукту. Змішування сипких компонентів – процес рівномірного розподілення усіх компонентів в загальному їх об’ємі. У сільському господарстві змішують різні зернові компонети, як в цілому так і в подрібненому вигляді, що в свою чергу впливає на їх механіко-технологічні властивості і робочі органи для їх ефективного і точного дозування і змішування. Тому від ефективності роботи дозаторів і змішувачів, а в деяких випадках і сумісної їх рботи, у великій мірі залежить, якість отриманої суміші.

Фактори, що обумовлені властивостями матеріалів суміші мають суттєвий вплив на виробництво якісних комбікормів, головними з них є розмір часточок суміші, їх форма і вологість. Тому було введено поняття дозуємість матеріалів – здатність матеріалів поділятися на дози заданої велечини з наперед заданою точністю.

Різні автори для характеристики дозуємості пропонують використовувати різні властивості матеріалів і за ними їх класифікувати на дозуємість. При цьому основний показник дозуємості, це сипкість – поняття невизначене, оскільки характеризується, як гарна, погана, достатня, погіршена і т. ін.

Точність дозування будьяким типом дозаторів обумовлена зоотехнічними вимогами і обмежується технологічним допуском, що в свою чергу залежить від виду компоненту корму [1].

Головною умовою зниження собівартості продукції тваринництва є годівля тварин збалансованими комбікормами по поживній цінності і складовим елементам при мінімальних витратах на їх приготування.

Найбільше витрат на отримання одиниці продукції припадає саме на приготування кормів і значно перевищує 50% всих витрат.

Основною проблемою при приготуванні комбікормів є похибка на кожному етапі процесу приготування кормів, що сумуються і накладаються з кожним новим етапом, вирішенням цієї рпоблеми є зменшення кількость етапів – шляхом їх поєднання. Як нами було вже зазначено основними етапами приготування однорідної суміші є дозування від якого залежить кількість кожної складової в загальному об’ємі суміші і змішування, за рахунок якого забезпечується рівномірне розподілення компонентів суміші в тому ж загальному об’ємі.

Переважно, агрегати для приготування багатокомпонентних кормових сумішей, зокрема комбікормів, складаються з окремих машин – дозаторів та змішувачів. Наряду зі згаданими агрегатами, існують машини які поєднують в собі ці два головні процеси. Проблема дозування та змішування присвячено багато робіт: Сироватки В.І, Мальцев Г.С., Семенцов В.І, та багато інших[2,3].

В більшості існуючих принципів дозування компонентів відбувається за допомогою різних механізмів, які забезпечують відмірювання доз – переважно, за ваговим аба обїємним принципом. Найбільш точним вважається ваговий але при зміні вологості компонентів суміші відносний вміст сухої речовини також змінюється, що в свою чергу призводить до похибки дозування за сухою речовиною. Об’ємні дозатори також мають ряд недоліків і головним чином – для того, щоб підвищити точність дозування необхідно використовувати складні, енергонасичені механізми з невисокою продуктивністю. Найбільшого поширення набули прості за конструкцією високопродуктивні але з низькою точністю дозування – дозатори засновані на використанні принципів гравітаційних сил і зміни площі перетини вихідного отвору в дні бункера-дозатора.

На кафедрі – «механізації виробничих процесів в тваринництві», Дніпропетровського державного аграрного університету, розроблено ряд конструкцій дозаторів та змішувачів, що працюють під впливом , незмінних гравітаційних сил і виключають недоліки яким наділені класичні гравітаційні дозатори і змішувачі [4,5,6,7].

В результаті аналізу конструкцій дозаторів-змішувачів були визначені напрямки їх удосконалення і запропонована нова конструкція дозатора-змішувача, в якому процес дозування всих компонентів суміші, виконується одним робочим органом з однаковою похибкою дозування в часі, що в свою чергу анулює її значення при змішуванні цих доз, що укладаються тонкими розтягнутими шарами на транспортерну стріку, яка рухається під дозуючим механізмом. Загальний вигляд запропонованої констррукції наведено на рисунку.

Дозатор змішувач, гравітаційного типу.

Працює запропонована конструкція наступним чином. Всі компоненти суміші у відповідності до їх відсоткового співідношення завантажуються до відповідної секції бункера дозатора, в нашому випадку три компоненти. Після заповнення всіх секцій дозатора вмикається привід заслінки, вона ж є однією зі стінок бункера. Під дією гравітаційних сил всі компоненти суміші пересипаються через рухому заслінку, в процесі падіння компонентів, відстань між часточками збільшуєтьсся і в такому ростягнутому стані часточки потрапляють на збірний транспортер, де і відбувається процес змішування, за рахунок послідовного накладання і проникнення один в один розтягнутих шарів часточок компонентів суміші. За рахунок такої конструкції дозатора, є можливість забезпечити рівномірну видачу всих компонентів суміші з однаковою похибкою в часі і виключити ті недоліки які мають гравітаційні дозатори бункерного типу, а саме: зміна продуктивності, по мірі зменшення кількості матеріалу в бункері, утворення склепінь і як наслідок пульсуючої подачи дозуємого матеріалу, що є головними недоліками даного типу дозаторів.

Тому розробка і впровадження нових енергозберігаючих і в тойже час високоефективних техноллогій приготування кормів і засобів їх механізації є актуальною задачею. З цієї точки зору є перспективним напрям створення машин які поєднують в собі два головні процеси приготування кормів – дозування і змішування в яких буде передбачено виконання цих процесів одним робочим органом під впливом сталих сил, а саме сили гравітації.

Література

1. Дозирование кормов и расчет основніх параметров дозаторов [Електроний ресурс] / Режим доступа: http://main.tpkelbook.com

2. Д.І. Бойко. Обгрунтування конструктивно-технологічної схеми багатокомпонентного дозатора-змішувача інгрідієнтів комбікорма. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Вісник ХНТУ,2015, випус 45,ч1. С. 284-290.

3. Бойко І.Г. Аналіз конструкцій дозаторів сипучих кормів безперервної дії і основні напрямки їх удосконалення / Бойко І.Г., Скорик О.П., Русальов О.М. // Механізація сільськогосподарського виробництва: Вісник ХНТУСГ ім Петра Василенка. – Харків, ХДТУСГ, 2004. – Вип. 29. – С. 347-350.

4. Пат. 92011Україна, МПК G01F 11/00. Дозатор твердих сипких і рідких матеріалів / Кіряцев Л.О., Різоль Ю.О.; винахідники і власники; заявл.24.02.14;опуб. 25.07.2014, Бюл. № 14.

5. Пат. 91683 Україна, МПК G01F 11/00. Багатокомпонентний дозатор твердих сипких і рідких матеріалів / Кіряцев Л.О., Різоль Ю.О.; винахідники і власники; заявл.24.02.14;опуб. 10.07.2014, Бюл. № 13.

6. Пат. 85174Україна, МПК G01F 11/00. Змішувач сипких матеріалів / Кіряцев Л.О., Різоль Ю.О.; винахідники і власники; заявл.24.05.13;опуб. 11.11.2013, Бюл. № 21.

7. Пат. 91684 Україна, МПК G01F 11/00. Змішувач / Кіряцев Л.О., Різоль Ю.О.; винахідники і власники; заявл.24.02.14;опуб. 10.07.2014, Бюл. № 13.