СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 6
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
САХАРОСОДЕРЖАЩИХ КОРМОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЙ ........................................................................................................ 15
1.1 Значимость углеводов в питании молочного стада КРС .................................... 15
1.2 Общая характеристика источников углеводов растительного происхождения
для молочного стада ...................................................................................................... 20
1.3 Обзор способов и технических средств приготовления жидких сахаристых
кормов (зерновой патоки) в условиях хозяйств ......................................................... 45
1.4 Некоторые особенности физико-химической механики дисперсных систем в
технологии приготовления зерновой патоки ............................................................. 60
1.5 Краткий анализ работ, посвященных выбору моделей турбулентности при
численном моделировании в гидродинамических пакетах Ansys ........................... 73
1.6 Основные требования, предъявляемые к системам весового дозирования со
шнековыми рабочими органами. Классификация шнековых дозаторов ................ 80
1.7 Краткая характеристика основных параметров, влияющих на
функционирование молотковых дробилок ................................................................. 88
1.8 Общая характеристика физических способов и технических средств
обеззараживания зерна ................................................................................................. 97
1.9 Цель и задачи исследований ................................................................................ 108
2 РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПО ОБОСНОВАНИЮ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЛИНИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
САХАРОСОДЕРЖАЩИХ КОРМОВ ....................................................................... 111
2.1 Концепция внутрихозяйственного производства сахаросодержащих кормов 111
2.2 Моделирование эффекта кавитации при обтекании конуса в цилиндрической
трубе.............................................................................................................................. 134
2.3 Результаты исследований насоса и характеристики сети установки для
приготовления зерновой патоки ................................................................................ 145
2.3.1 Определение точки пересечения характеристики сети и характеристики
нагнетателя в зависимости от расхода воды .................................................................... 145
2.3.2 Определение точки пересечения характеристики сети и характеристики
нагнетателя при приготовлении реопектантных жидкостей .................................. 153
2.4 Влияние конструктивно-технологических параметров шнекового дозатора
компонентов патоки на точность дозирования ........................................................ 159
2.5 Теоретические исследования и моделирование рабочего процесса
измельчителей зерна ................................................................................................... 169
2.5.1 Результаты теоретических исследований движения частицы по зубу фрезы
на основе уравнений Лагранжа первого порядка .................................................... 170
2.5.2 Результаты теоретических исследований взаимодействия частицы с
консольными лопастями дробилки зерна ................................................................. 178
2.5.3 Результаты теоретических исследований движения частицы по лопатке
ротора-вентилятора ..................................................................................................... 186
3
2.5.4 Результаты исследований напорных характеристик рабочего колеса ротора-вентилятора .................................................................................................................. 192
2.5.5 Исследование влияния дополнительных лопаток на аэродинамические параметры дробилки ................................................................................................... 199
2.6 Результаты исследований циркуляции воздушного потока в дробилке в зависимости от суммарной площади выходного сита ............................................ 205
2.7 Выводы по главе .................................................................................................... 213
3 ПРОГРАММА, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ...................................................................................................... 216
3.1 Программа экспериментальных исследований .................................................. 216
3.2 Материалы и методика оценки химического состава жидких кормовых смесей ........................................................................................................................... 216
3.3 Методика исследования процесса нагрева воды в установке для приготовления зерновой патоки ........................................................................................................... 218
3.3.1 Методика исследования влияния конструктивно-технологических параметров пассивного измельчителя на процесс нагрева воды ........................... 218
3.3.2 Методика исследования эффективности нагрева воды в режиме кавитации на начальном этапе приготовления зерновой патоки ................................................... 222
3.4 Методика оценки характеристики насоса и сети установки для приготовления зерновой патоки ........................................................................................................... 225
3.5 Методика исследования показателей рабочего процесса установки для приготовления зерновой патоки ................................................................................ 228
3.5.1 Методика оценки параметров пассивного измельчителя на показатели процесса приготовления зерновой патоки ................................................................ 228
3.5.2 Методика оценки удельных энергозатрат процесса приготовления зерновой патоки при поиске оптимальных параметров пассивного измельчителя ............. 231
3.6 Материалы и методика оценки физико-механических характеристик зерна злаковых культур для получения из него зерновой патоки .................................... 233
3.7 Методика определения величины силового взаимодействия решетки пассивного измельчителя с потоком водно-зерновой смеси .................................. 237
3.8 Методика предварительной оценки системы дозирования сыпучих материалов в составе комбикормового завода ............................................................................. 241
3.9 Методика исследования лабороторной установки весового дозирования сыпучих материалов в производственных условиях ............................................... 248
3.10 Методика оценки рабочего процесса дозирования компонентов зерновой патоки в лабораторных условиях .............................................................................. 251
3.11 Методика оценки рабочего процесса дробилок зерна .................................... 258
3.11.1 Устройство и принцип действия фрезерного измельчителя зерна ............. 258
3.11.2 Устройство и принцип действия роторной дробилки зерна с консольными лопастями ..................................................................................................................... 262
3.11.3 Устройство и принцип действия дробилки зерна с ротором-вентилятором .. 265
3.11.4 Условия и методика сравнительных испытаний серийной и усовершенствованной дробилок зерна ..................................................................... 271
3.12 Устройство и принцип работы линии гигиенизации. Материалы и методика проведения исследований ........................................................................................... 274
4
3.13 Устройство и принцип работы оборудования переработки древесных отходов. Материалы и методика проведения исследований .................................. 279
3.13.1 Устройство и принцип работы рубительного комплекса ............................ 280
3.13.2 Устройство и принцип работы дробилки для получения древесной муки с пневматической подачей материала .......................................................................... 284
3.14 Материалы и методика проведения исследований приготовления гранулированных комбикормов, обогащенных легкоферментируемыми углеводами ................................................................................................................... 289
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЛИНИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ САХАРОСОДЕРЖАЩИХ КОРМОВ ................................... 295
4.1 Результаты сравнительного анализа жидких сахаристых кормовых смесей из зерна пшеницы, ячменя и ржи с добавлением ферментных препаратов МЭК-СХ-3 и Полифермента .............................................................................................................. 295
4.2 Результаты исследований процесса нагрева воды в установке для приготовления зерновой патоки ................................................................................ 300
4.2.1 Результаты исследований процесса нагрева воды в зависимости от изменения конструктивно-технологических параметров пассивного измельчителя ................... 300
4.2.2 Результаты исследований эффективности нагрева воды в режиме кавитации на начальном этапе приготовления зерновой патоки .............................................. 304
4.3 Результаты исследований показателей рабочего процесса установки для приготовления зерновой патоки ................................................................................ 311
4.3.1 Влияние настроечных параметров пассивного измельчителя на показатели рабочего процесса приготовления пшеничной патоки ........................................... 311
4.3.2 Результаты исследований по определению удельных энергозатрат на рабочий процесс приготовления пшеничной патоки при поиске оптимальных параметров пассивного измельчителя ...................................................................... 317
4.3.3 Результаты исследований рабочего процесса установки при приготовлении ржаной патоки ............................................................................................................. 323
4.3.4 Оптимизация настроечных параметров пассивного измельчителя при приготовлении ржаной патоки................................................................................... 327
4.3.5 Результаты исследований качественных характеристик ячменной патоки на удельные энергозатраты рабочего процесса ............................................................ 334
4.4 Технологический процесс приготовления зерновой патоки: пути оптимизации . 339
4.5 Влияние решетки пассивного измельчителя на разрушение зерна в водно-зерновой смеси при приготовлении патоки ............................................................. 346
4.6 Предварительная оценка характеристик системы весового дозирования сыпучих материалов в условиях хозяйства .............................................................. 353
4.7 Разработка структурно-морфологической схемы выбора параметров системы дозирования компонентов зерновой патоки ............................................................. 359
4.8 Результаты исследований лабораторной установки весового дозирования сыпучих материалов в производственных условиях ............................................... 362
4.9 Результаты исследований автоматизированной системы дозирования компонентов зерновой патоки ................................................................................... 364
5
4.9.1 Результаты исследований автоматизированной системы дозирования макрокомпонентов зерновой патоки ......................................................................... 365
4.9.2 Исследование автоматизированной системы дозирования микрокомпонентов зерновой патоки ........................................................................................................... 378
4.10 Результаты экспериментальной проверки теоретических предпосылок и оптимизация конструктивно-технологических параметров измельчителей зерна 388
4.10.1 Результаты экспериментальной проверки фрезерного измельчителя ........ 388
4.10.2 Основные результаты экспериментальной проверки роторных дробилок зерна с консольными лопастями и ротором-вентилятором .................................... 393
4.10.3 Результаты исследования и совершенствования рабочего процесса молотковой дробилки зерна ДКР-1 ........................................................................... 399
4.10.3.1 Результаты исследования дробилки ДКР-1 ................................................ 399
4.10.3.2 Результаты исследования усовершентсвованной дробилки ..................... 400
4.10.3.3 Исследование рабочего процесса при подаче зерна в дробилки эжекторами .................................................................................................................. 411
4.11 Результаты исследований рабочего процесса линии гигиенизации зерна злаковых культур ......................................................................................................... 424
4.12 Результаты производственной проверки оборудования переработки древесных отходов ...................................................................................................... 427
4.12.1 Результаты производственной провекрки рубительного комплекса .......... 427
4.12.2 Результаты производственной проверки дробилки для получения древесной муки с пневматической подачей материала ............................................................. 436
4.13 Результаты сравнительного анализа жидких кормовых смесей на основе зерна ржи, древесной муки и хвойной лапки ........................................................... 439
4.14 Результаты исследования процесса приготовления гранулированных комбикормов, обогащенных легкоферментируемыми углеводами ....................... 442
4.15 Некоторые аспекты обеспечения рациона молочного стада КРС легкоферментируемыми углеводами на примере добавления ржаной патоки .... 447
4.16 Выводы по главе .................................................................................................. 448
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ .............. 454
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 465
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................... 471
ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................... 526
