Шляхи підвищення ефективності роботи малогабаритних кормодробарок
Зміст
Вступ
Розділ 1. Загальна еколого-економічна характеристика господарства стов«НОВИНСЬКЕ»
1.1 Короткі відомості прогосподарство
1.2 Структура земельних угідь та аналіз тваринництва
1.3 Коротка характеристика матеріально-технічної базигосподарства
Розділ 2. Сучасний стан питання та вибір напрямків досліджень
2.1 Раціональні зоотехнічні розміричасток подрібненого корму
2.2 Конструкції і робота основних типів машин для подрібнення
2.3 Фізико-механічні властивості матеріалу, щоподрібнюється
2.4 Фактори, що впливають на процес подрібнення молотковими дробарками
2.5 Сучасні тенденції підвищенняефективності процесу подрібнення молотковими кормодробарками
2.6 Постановка задач та обґрунтування напрямків досліджень
Розділ 3. Теоретичні дослідження процесу подрібнення кормівдробарками з шарнірно закріпленими молотками
3.1 Допущення, прийняті при дослідженнях
3.2 Кінетична енергія молотка
3.3 Визначення критичної швидкості руйнування зернових матеріалів
3.4 Визначення потужності на подрібнення зерновихматеріалів
Розділ 4. Програма та методика експериментальнихдосліджень
4.1 Мета і програма експериментальних досліджень
4.2Умови проведення експериментальних досліджень
4.3 Методика проведення досліджень по вивченню раціональнихрежимів роботи кормодробарок
4.4 Методика визначення енергетичнихпоказників роботи молоткової кормодробарки
4.5 Методика визначення якості подрібнення зерновогоматеріалу. Критерій оцінки ефективності роботи молоткових дробарок
4.6 Методика проведення порівняльного аналізу ефективності роботимолоткового ротора
Розділ 5. Результати теоретичних та експериментальнихдосліджень
5.1 Результати визначення раціональних режимівроботи молоткових кормодробарок
5.2 Порівняльний аналіз якості подрібнення зернових кормів
Розділ 6. Економічна ефективність використання кормодробарок звдосконаленим молотковим ротором
6.2 Обґрунтування економічної ефективності організаціївласної ділянки по виробництву комбікормів.
Висновки
Список використаних джерел
Реферат
Магістерська робота складається зі вступу, шестирозділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Робота викладена на77 сторінках і містить 22 рисунки, 15 таблиць, 9 додатків. Бібліографічний списокналічує 57 назв.
Мета роботи полягає у підвищенні ефективності роботималогабаритних зернових молоткових кормодробарок встановленням раціональних параметріві режимів роботи ротора з шарнірно закріпленими молотками. В роботі досліджено закономірностівідносного руху молотка як фізичного маятника у полі відцентрової сили; визначилизалежності кінетичної енергії молотка та критичної швидкості руйнування зерновихматеріалів; встановили залежність енергетичних показників процесу подрібнення відрозмірно-масових параметрів молотків, в тому числі при зношуванні під час роботи;провели порівняльний аналіз якості подрібнення і ефективності роботи вдосконаленогомолоткового ротора малогабаритної зернової кормодробарки відповідно до зоотехнічнихвимог розміру часток після подрібнення; виконали виробничу перевірку і розробилирекомендації щодо підвищення ефективності роботи кормодробарок з шарнірно закріпленимимолотками.
Встановлено, що економічнаефективність підтверджує необхідність впровадження малогабаритних зернових кормодробарокз раціональними параметрами ротора у МГОФ тваринницького напрямку, оскільки мінімальнийекономічний ефект складає від 1400 грн. на рік, а термін окупності капітальних вкладеньне більше 1,2 року знаходиться у науково — рекомендованих межах.
Вступ
Реформування агропромислового комплексу Українистворило необхідні передумови функціонування нових більш економічно ефективних форморганізації виробництва, зокрема: фермерські господарства, сільськогосподарськівиробничі кооперативи, малі підприємства і тощо.
Проблема забезпечення вище перерахованих організаційнихформувань засобами виробництва на даний час є досить актуальною, оскільки існуючіпрототипи обладнання не завжди задовольняють як необхідні так і достатні умови йоговикористання. При невеликих обсягах виробництва досить важко забезпечити високийкоефіцієнт завантаження та рівномірність роботи високопродуктивного обладнання.Високі ціни на енергоносії в сільськогосподарських підприємствах не дають змогивиробникам знижувати ціни на вироблену продукцію, що в результаті негативно відображаєтьсяв першу чергу на споживачах. Отже, в сучасних умовах функціонування малих господарськихорганізаційних формувань (МГОФ) на перший план виходить розробка нових та удосконаленняіснуючих засобів механізації виробничого процесу, які б відповідали основам і принципамресурсозбереження.
Для забезпечення потреб тваринницької галузі наУкраїні виробляється близько 2 млн. тон комбікормів на рік, причому близько 40 %з них — в умовах малих фермерських господарств [54, 55, 56]. Приготування кормівскладає 45 — 50 відсотків у собівартості готової продукції тваринництва. Витратиенергії по операціям розподіляються таким чином: транспортування — 20%, дозування- 15%, на подрібнення припадає близько 65 % загальних витрат, що складає приблизно33% собівартості готової продукції [34, 35, 53].
Серед засобів механізації для подрібнення зерновихматеріалів найбільш поширені універсальні дробарки ударного типу з шарнірно підвішенимимолотками. Вони здатні подрібнювати різноманітні види сировини, порівняно простіпо конструкції та зручні в обслуговуванні та експлуатації. Їх конструкція дозволяєлегко змінювати швидкозношувані деталі (молотки, деки, решітки).
Разом з тим, сучасні конструкції мають значні недоліки:висока металоємність та енергоємність установок, нерівномірність гранулометричногоскладу з підвищеним вмістом пиловидних часток, інтенсивне зношування робочих органівта пов’язане з цим зниження продуктивності та якості подрібнення матеріалу.
Мета дослідження полягаєу підвищенні ефективності роботи малогабаритних зернових молоткових кормодробароквстановленням раціональних параметрів і режимів роботи ротора з шарнірно закріпленимимолотками.
Задачі, які вирішувались наетапах дослідження:
встановити закономірності відносного руху молоткаяк фізичного маятника у полі відцентрової сили;
встановити залежність енергетичних показників процесуподрібнення від розмірно-масових параметрів молотків, в тому числі при зношуванніпід час роботи;
провести порівняльний аналіз якості подрібненняі ефективності роботи вдосконаленого молоткового ротора малогабаритної зерновоїкормодробарки відповідно до зоотехнічних вимог розміру часток після подрібнення.
Розділ 1. Загальна еколого-економічнахарактеристика господарства стов «НОВИНСЬКЕ»1.1 Короткі відомості про господарство
Сільськогосподарське товариство з обмеженою відповідальністю(СТОВ)«Новинське» Червоноармійського району Житомирської області розташованев північно-західній частині району на відстані 22 км від смт Червоноармійськ. Землекористування товариства складається з єдиного масиву, довжиною з півночіна південь 4,5 км, із заходу на схід 3,2 км.
Згідно організаційно-господарських заходів зі спеціалізаціїі концентрації сільськогосподарського виробництва по Червоноармійському району господарствоспеціалізується в рослинництві — з вирощування озимої і ярої пшениці, озимого жита,кукурудзи на силос, льону, кормових та цукрових буряків та інше; в тваринництвіз виробництву молока та м’яса. Основні напрямки господарства зерново-бурякова зрозвинутим тваринництвом.
Пунктом здачі сільськогосподарської продукції єсмт Червоноармійськ, залізнична станція Курне, місто Новоград-Волинський.
Основний вид транспортного зв’язку — автомобільний.Наявність добрих асфальтованих доріг в господарстві допомагає швидкому і якісномувиконанню робіт по перевезенню сільськогосподарських вантажів.
СТОВ «Новинське» розташоване в поліськійзоні області. Природно-кліматичні зони розташування господарства достатньо сприятливідля сільськогосподарського виробництва. Погодні умови зони відноситься до помірно-теплогоклімату із середньорічною температурою повітря +7,9˚С і річною кількістю опадіввід 542 до 635 мм. Загальна тривалість безморозного періоду вище 15˚С становить115 днів.
Рельєф ґрунту території господарства рівнинний.Основні типи ґрунтів дерново-підзолисті, за механічним складом — піщані. Ґрунтихарактеризуються доброю родючістю при правильному обробітку, оптимальному внесенідобрив, дотримані сівозмін культур.
Центральна садиба і адміністративний центр господарстварозташовані в селі Новини. Компактність території села сприяє культурно-побутовомуобслуговуванню населення, а також полегшує організацію селянського виробництва.1.2 Структура земельних угідь та аналізтваринництва
Загальна земельна площа господарства складає 1440 га. Землі господарства мають у своєму складі різні види сільськогосподарських угідь. Склад земельнихугідь характеризує їх структура, під якою розуміють процентне відношення окремихвидів сільськогосподарських угідь до всієї площі землі господарства.
Структура земельних угідь СТОВ «Новинське»наведена в табл.1.1 [57].
Таблиця 1.1
Структура земельних угідьВиди угідь Роки 2007 2008 2009 Площа, га % Площа, га % Площа, га %
Загальна земельна площа
в т. ч. с. — г. угідь
з низ: рілля
сінокоси
пасовища
ліси
водоймища
присадибні ділянки
інші землі
1440
1082
994
20
67
15,5
21
224
95
100
75,2
91,9
1,85
6,2
1,08
1,46
15,6
6,59
1440
1076
987
21
67
16
21
233
95
100
74,7
91,8
1,96
6,2
1,1
1,46
16,2
6,59
1440
1063
977
17
48
16
21
246
95
100
73,8
91,9
1,6
4,5
1,1
1,46
17,1
6,59
Аналізуючи таблицю 1.1 ми бачимо, що в СТОВ«Новинське» площі сільськогосподарських угідь протягом минулих трьох роківзменшилися, це пов’язано із збільшенням площі присадибних ділянок.
Рослинництво є кормовою базою для тваринницькоїгалузі сільськогосподарського виробництво. Ось чому важливо отримувати високі врожаїсільськогосподарських культур, адже це дозволить забезпечити худобу необхідним кормоммісцевого виробництва. Створення місцевої кормової бази в господарстві, заготівлякормів високої якості, правильне їх зберігання забезпечить успішно вирішувати питанняпідвищення продуктивності с. — г. тварин. В СТОВ “Новинське” для годівлі тваринвикористовують різні види кормів: грубі, соковиті, концентровані. Структура посівнихплощ господарства дає змогу отримати всі види кормів. Так як господарство спеціалізуєтьсяна м'ясо-молочному напрямку то видно, що кормові культури в структурі посівних площзаймають половину від загальної посівної площі. Це дає змогу майже повністю забезпечитикормами тваринницьку галузь. Наявність в господарстві пасовищ і сінокосів дає можливістьінтенсивно випасати худобу, а також заготовляти грубі корми.
Таблиця 1.2
Урожайність сільськогосподарськихкультур, ц/гаНазва сільськогосподарських культур Роки 2008 2009 1 2 3 Зернові 37 45 Картопля 84 103,5 Кормові: Коренеплоди 248,3 210 Кукурудза на силос 158,2 174 Однорічні трави (на сінаж) 83,2 77,4 Багаторічні трави (на сіно) 15,3 13,5 Овочі 108,2 98,5
Аналізуючи таблицю 1.2 можна зазначити, що в порівнянніпо роках, урожайність дещо коливається. З однієї сторони це пов'язано зі зміноюпогодньо-кліматичних умов. Також на дані часи стоїть одна проблема нехватка коштів,що не дає змоги закупити мінеральні добрива, гербіциди, пестициди, що в свою чергуведе до порушення технології з вирощування культур. Великий негативний вплив наврожайність всіх без винятку с. — г. культур має переущільнення ґрунту.
В цілому підвищення врожайності с. — г. культурзалежить від виконання всіх агротехнічних вимог до технологічних процесів рослинництва,впливу на структуру ґрунту, запровадження прогресивних технологій передпосівногообробітку, сівби догляд за посівами та збирання врожаю.
На даний час відтворення худоби є найважливішоюпроблемою на фермі. В господарстві ця проблема майже вирішена. Але стан тваринництвазнаходиться на невисокому рівні. Тваринництво в СTOB “Новинське” має м'ясо-молочнийнапрямок. Структура поголів’я тварин господарства наведено в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3
Структура поголів’я тварин в господарствіВиди тварин Роки 2008 2009 К-ть, голів % К-ть, голів % Всього 593 100 538 100 ВРХ: Молочного напрямку 184 31 175 32,6 М'ясного напрямку 260 43,8 224 41,7 Молодняк 135 22,8 124 23 Конярство: основне стадо 11 1,9 11 2 молодняк 3 0,5 4 0,7
Аналізуючи таблицю 1.3 видно, що в основному структуратварин не змінилась. Зменшення кількості ВРХ пояснюється структурним економічнимстановищем господарства.
В господарстві запроваджено стійло-пасовищна системаутримання тварин. При утриманні корів на прив'язі затрати праці на 1 ц молока збільшуютьсяв 1,3 — 1,5 рази порівняно з безприв'язним способом. Тому існує тенденція використовуватибезприв'язне утримання.
Для перспективного розвитку тваринництва необхіднопокращити стадо, умови утримання тварин, впровадити комплексну механізацію тваринницькихферм.
Для підвищення продуктивності виробництва продукціїтваринництва необхідно забезпечити його належною матеріально-технічною базою, впроваджуватикомплексну механізацію. За рівнем механізації процесів у тваринництві СTOB “Новинське”можна відносити до господарства з середнім рівнем.1.3 Коротка характеристика матеріально-технічноїбази господарства
Тракторна бригада нараховує 7 тракторів і 3 зернозбирольнихкомбайнів СК-5 «Нива». Склад та технічний стан машинно-тракторного паркугосподарства наведено в табл.1.4 — 1.6.
Таблиця 1.4
Склад та технічний стан тракторногопарку
Марка
трактора Річне планове завдання, ум. ет. га Кількість в господарстві, шт Кількість на перспективу, шт Примітка
ДТ-75
МТЗ-80
ЮМЗ-6КЛ
Т-25
1980
875
800
740
1
3
2
1
2
3
2
1
Таблиця 1.5
Склад автомобільного парку господарстваМарка автомобіля Річне планове завдання, км Кількість в господарстві, шт Кількість на перспективу, шт Примітка
ГАЗ-52
КамАЗ-55102
35000
39500
3
1
2
2
Таблиця 1.6
Номенклатура і кількість сільськогосподарських машин в господарстві
Назва
с. — г. машини
Марка
машини Кількість, шт
Плуги
Вього
ПЛН-3-35
ПЛЯ-4-35
ПН-4-35
4
1
1
6
Лущильники
Всього ЛДГ-5
2
2 Культиватори
КПС-4
КПГ-2
КРН-4,2
3
1
1 Всього
УСМК-5,4
КОР-4,5
КОН-2,8
КПШ-5
КТФ-2,8
2
1
1
1
1
11
Сівалки
Всього
СЗ-3,6
ССТ-12Б
СЗТ-3,6
СУПН-8
2
2
1
1
6
Картоплесаджалки
Всього КСМ-4
2
2
Борони
Всього
БЗСС-1,0
БЗТС-1,0
БНГ-34
БДТ-3,0
БДТ-7,0
БП-9,0
ШБ-7,5
24
36
12
2
1
1
1
77
Котки
Всього
3ККШ-6
3КВГ-1,4
3КВТ-1,4
2
2
2
6
Комбайни
Всього
СК-5 «Нива»
РКС-6
КСКУ-6
3
1
1
5
Граблі
Жатки
Всього
ГВК-6
ЖРН-6
ЖРБ-4,2
2
1
1
4
Косарки
Всього
КНР-1,5
КСФ-2,1
КСС-2,1
КРН-2,1
2
1
1
1
5
Зчіпки
Всього СП-11
2
2
Гичкозбиральні машини
Волокуші
Розкидачі міндобрив
Обприскувачі і обпилювачі
Причіпи тракторні
БМ-6А
ВТУ-10
НРУ-0,5
РУМ-8
МВУ-5
ОПШ-15
ОП-2000
2ПТС-4
1ПТС-9
1
3
2
2
1
1
1
8
1 /> /> /> />
Дані таблиці 1.4; 1.5; 1.6 свідчать про те, щопідбір тракторів, автомобілів і сільськогосподарських машин не забезпечують нормальнуроботу машинно-тракторного парку протягом року.
На перспективу планується поновлення тракторногопарку.
Розділ 2. Сучасний стан питання тавибір напрямків досліджень
2.1 Раціональні зоотехнічні розміри частокподрібненого корму
Длявизначення зоотехнічної якості подрібнення зернових матеріалів, які входять до складукомбікормових сумішей, необхідно визначити розміри часток, найбільш придатних дозасвоєння системою травлення тварин.
Аналіззоотехнічних нормативів крупності часток корму [1, 14, 15, 18, 19, 20] для різнихвікових та статевих груп свиней і великої рогатої худоби показав, що для годуванняпрактично для всіх оглянутих категорій тварин використовуються частки розміром від0,7 до 2 мм, отже даний інтервал можна визначити, як раціональні зоотехнічні розміричасток (рис.2.1, 2.2).
2.2 Конструкції і робота основних типівмашин для подрібнення
Згідно ДСТУ 2411-94 “Дробарки.Термiни та визначення“ процес подрібнення визначається, як: “руйнування твердогокускового матеріалу на дрібні кусочки" [14]. Поживні речовини засвоюються організмомтварин тільки у розчинному вигляді, а швидкість обробки часток корму шлунковим сокомпрямо пропорційна площі їх поверхні.
Подрібнення матеріалів відбувається роздавлюванням,розколюванням, ударом і стиранням. При здрібнюванні звичайно мають місце кількасупутніх видів подрібнення. Наприклад, стирання супроводжується роздавлюванням,розколюванням, здрібнюванням при ударі.
Пристиранні матеріалів утвориться велика кількість пилу й у ряді випадків має місценадлишкове подрібнення, що іноді неприпустимо згідно вимог виробництва.
Вибір методу подрібнення залежить від крупностіі міцності шматків матеріалу, що подрібнюються. Міцні і крихкі матеріали подрібнюютьсяроздавлюванням і ударом, міцним і в’язкі — роздавлюванням, в’язкі матеріали середньоїміцності — стиранням, ударом і розколюванням. Подрібнення проводять в один або кількаприйомів, у відкритих або замкнутих циклах.
При здрібнюванні у відкритому циклі шматки матеріалупроходять через подрібнювач один раз. Якщо у вихідному матеріалі присутні дрібнідомішки, то їх попередньо відсівають. У відкритому циклі проводять, як правило,крупне і середнє подрібнення.
Приздрібнюванні в замкнутому циклі після подрібнювача встановлюють пристрій, що класифікує,за допомогою якого частки, що перевищують установлений кінцевий розмір, знову транспортуютьсяна повторне подрібнення (система рециркуляції).
Машини для подрібнення шматкових та сипучих матеріалівпідрозділяються на такі типи [11, 14, 20]: щокові дробарки, конусні (гіраційні),молоткові та роторні дробарки ударної дії; валкові млини (див рис.2.3).
Крімтого, для тонкого подрібнення використовують протиральні машини, кульові і стрижневімлини, кільцеві, вібраційні, колоїдні млини (таблиця 2.1).
Доподрібнювальних машин висувають загальні вимоги [13, 15, 28, 43, 44] а саме:
рівномірністьшматків здрібненого матеріалу;
зведеннядо мінімуму пилоутворення;
видаленняздрібнених шматків з робочого простору, безперервне й автоматичне розвантаження;
можливістьрегулювання ступеню подрібнення;
можливістьлегкої зміни швидкозношуваних частин;
мінімальні питомі витрати енергії на одиницю продукції.
Для подрібнення сипучих матеріалів використовують наступні типиподрібнювачів (таблиця 2.1).
/>