РОЗДІЛ 2 ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ КОРМОПРИГОТУВАННЯ

2.1 Основи технології заготівлі і підготовки кормів

 

Основою ефективного розвитку галузі тваринництва є повноцінна годівля, яка забезпечується, в першу чергу, виробництвом достатньої кількості кормів, зниження втрат їх поживності при заготівлі, зберіганні, а також правильною підготовкою до згодовування. Про значення повноцінної годівлі сільськогосподарських тварин можна судити по тім факті, що в структурі собівартості продукції частка кормів складає при виробництві молока 50...55%; яловичини 65...70%, свинини 70...75%.

Структуру сукупних енергетичних витрат сьогодні здебільшого представляють 6 показниками витрат: праця, теплозабезпечення, виробництво кормів, паливо, машини й устаткування, електроенергія (рисунок 2.1).

 

ris_9.jpg

Рисунок 2.1 – Структура витрат енергії по МТФ

 

У зв’язку з тим, що основним енергетичним матеріалом при виробництві продукції тваринництва є корми, у загальних енергетичних витратах на виробництво тваринницької продукції витрати на їхнє виробництво і приготування складають 54…60%. Робота в напрямку підвищення ефективності використання кормів дають найбільші результати в енергозбереженні.

Кормами називають спеціально приготовані і використовувані для годівлі сільськогосподарських тваринні продукти, що містять поживні речовини в засвоюваній формі і не роблять шкідливого впливу на здоров’я тварин і якість одержуваної від них продукції.

Результати чисельних науково-господарських досліджень показали, що зниження енергії на перетравлення кормів досягається згодовуванням повнораціонних сумішей, збалансованих за всіма поживними речовинами, макро- і мікроелементами. При згодовуванні кормосумішей продуктивність корів підвищується до 15%, а середньодобові прирости на 8,5% при зниженні витрат кормів на 7…10,8% у порівнянні з роздільним згодовуванням.

Велика роль належить комбікорму, що тримає на собі основне енергетичне навантаження. Він повинен бути збалансований не тільки по поживності, але і по амінокислотному складу. Доведено, що якщо тварину годувати одним подрібненим зерном, то не менше 30…40% його потрапляє в гноєсховище. Для достатньо повного задоволення потреб тварин у поживних речовинах їх раціони, згідно даних наукових досліджень, повинні бути збалансованими приблизно за двадцятьма чітко нормованими показниками для великої рогатої худоби і 50…80 показниками для свиней та птиці. Кількість показників, що контролюються, зростає у міру підвищення рівня інтенсифікації тваринництва.

        Оцінка поживності кормів. Під загальною поживністю корму розуміють вміст у ньому всіх органічних речовин або величину внесеної з ним енергії. Енергетичну поживність кормів оцінюють по вмісту в них кормових одиниць. За кормову одиницю прийнята поживність 1 кг сухого (стандартного) вівса.

     Норма годівлі це кількість поживних речовин, необхідна для задоволення потреби тварин з метою підтримання життєдіяльності організму й одержання наміченої продукції визначеної якості при збереженні здоров'я. На основі норм годівлі тварин складають добовий раціон.

     Раціон це набір кормів, що відповідає по поживності визначеній нормі годівлі, і задовольняє фізіологічну потребу тварини в харчуванні з урахуванням їх продуктивності. У раціон доцільно включати корма, по можливості, дешеві і виготовлені, в основному, в господарстві.

     Тип годівлі сільськогосподарських тварин характеризується структурою раціону, співвідношенням між групами кормів, вираженим у відсотках від їхньої загальної кількості.

Розрізняють наступні типи раціонів великої рогатої худоби: сінажний, силосний, концентратний, силосно-сінний, силосно-коренеплідний, силосно-жомовий, силосно-сінажний, силосно-сінажно-концентратний з часткою концентрованих кормів до 30…35% поживності раціону.

Для годівлі тварин і птиці у господарствах України застосовують такі види кормів:

·         фуражне зерно (кукурудза, ячмінь, горох, соя, пшениця тощо);

·         стеблові корми (сіно, сінаж, солома, силос, зелена трава);

·         коренебульбоплоди і баштанні (буряки, картопля, гарбузи тощо);

·         побічні продукти цукрової, спиртової, пивоварної промисловостей (жом, меляса, барда тощо);

·         різні балансуючі кормові добавки (білкові, мінеральні, вітамінні).

        За хімічним складом, поживністю та фізіологічною дією на тварин корми рослинного походження поділяють:на дві великі групи – обємисті і концентровані (рисунок 2.2). Перші містять у 1 кг не більше 0,5 кг перетравних речовин, а за загальною поживністю не перевищують 0,65 кормової одиниці. Концентровані корми в 1 кг містять більше 0,5 кг перетравних поживних речовин і загальною поживністю перевищують 0,65 кормової одиниці

 ris_10.jpg 

Рисунок 2.2 – Класифікація кормів за поживністю і вологістю

 

Основу кормових раціонів становлять корми рослинного походження.

Зелені корми. До зелених кормів відносяться трави природних і культурних косовиць і пасовищ, зелена маса посівних культур. Моріг, незважаючи на великий вміст води (70...80%), характеризується значною поживністю.

    Зелений корм основне джерело корму в пасовищний період. У кормовому раціоні тварин вони займають 26% і більше. Основну масу зелених кормів тварини одержують із природних пасовищ і, порівняно, невелику частину у вигляді спеціально оброблюваних на корм рослин.

   Природні кормові угіддя, як правило, нерівномірно дають зелений корм протягом літнього сезону. Особливо помітно зменшується кількість зеленого корму в другій половині літа. Для повного задоволення потреб тварин і раціонального використання всіх джерел зелених кормів протягом усього пасовищного періоду в господарствах організують зелений конвеєр.

   У систему зеленого конвеєра входять природні, сіяні одно- і багаторічні трави, культурні пасовища.

    Культурними називають поліпшені природні або штучні пасовища, що забезпечують високу врожайність і гарну якість зеленої маси протягом тривалого періоду. Культурні пасовища бувають довгостроковими, використовуваними протягом 15...20 років, і короткостроковими (до 5...7 років).

Сіно найважливіший корм і одне з головних джерел протеїну, мінеральних речовин і вітамінів для тварин у зимовий період. Сіно одержують природним або штучним висушуванням трав до вологості 14...17%.

Для сіна використовують посіви багаторічних і однорічних злакових трав бобів, їх суміші, а також травостої природних угідь. Оптимальним терміном прибирання трав бобів є фаза бутонізації початок цвітіння, злакових початок колосіння.

Заготівля розсипного сіна. Траву скошують у гарну погоду і залишають на кілька годин. Потім її згрібають у валки. Підв'ялену до 30% вологості, масу у валках за допомогою підбирача-копнувача збирають у копиці, де її досушують до 20% вологості. Потім копиці волокушами або коповозами перевозять до місця скиртування. Сіно краще зберігати в сараях або під навісами. При відсутності в господарствах сіносховищ сіно перевозять безпосередньо до тваринницьких приміщень і зберігають у стогах або скиртах на спеціальних площадках. Для прискорення процесу сушки в польових умовах, а, отже, найбільшого збереження поживних речовин і каротину, застосовують ворошіння скошеної маси і плющення для бобів.

Технологія при заготівлі сіна польової сушки складається з послідовного виконання наступних операцій: скошування, ворошіння, згрібання у валки і їх ворошіння, пресування в тюки або стогування з відвезенням до місця зберігання.

    Заготівля пресованого сіна. Заготівля і зберігання кормів традиційними способами супроводжуються великими втратами поживних речовин, особливо протеїну і каротину, вимагають великих витрат праці, зокрема, ручного, що призводить до збільшення термінів проведення робіт і зниження якості кормів. Проблема збільшення продуктивності праці в кормовиробництві і тваринництві, в цілому, може бути вирішена лише шляхом широкого застосування сучасних технологій і нових високопродуктивних машин та устаткування, призначених для їх впровадження. Однією з найперспективніших, на сьогоднішній день, є технологія заготівлі пресованого сіна. При цьому, через реалії, що склалися, в області виробництва сільськогосподарської техніки акцент робиться на заготівлю кормів в рулонах. Це найбільш прогресивний спосіб заготівлі сіна. При цьому в 2...2,5 рази скорочуються механічні втрати. Сіно в тюках займає менший об᾿єм і краще зберігається. Скорочуються витрати на перевезення кормів і більш раціонально використовується вантажопідйомність транспортних засобів.

При сушінні трави в полі втрати каротину при гарній погоді досягають 60%, а при дощовій 98%. Для отримання сіна гарної якості (0,55...0,65 к.од./кг, каротину 10...30 мг/кг сіна, сирого протеїну 5…14% ) застосовують методи його досушування активним вентилюванням в скиртах і сіносховищах. Провялену у валках до 30…55% вологості масу підбирають і складають в скирту або сіносховище шаром 1…1,5 м. Вентилюють шар протягом 1,5...2 діб. Наступний шар укладають, коли вологість верхньої частини попереднього шару стане 25…30%. Нарощують скирти до висоти 6...8 м при ширині 6…6,5м. Залежно від погоди, вентилювання продовжується 7…10 днів спочатку цілодобово, потім тільки вдень (10…12 годин). Місце складування або сіносховище обладнуються напільною повітророзподільною установкою УВА-500 або УВС-16.

        Травяне борошно. Трав’яне борошно використовують, головним чином, для збагачення комбікормів поживними речовинами (протеїн, каротин). Технологія виробництва вітамінного трав᾿яного борошна складається з наступних операцій: скошування з одночасним подрібненням і завантаженням; транспортування подрібненої маси тракторними причепами, вивантаження маси в живильник, висушування, подрібнення сухої маси, охолоджування борошна, завантаження в мішки, зважування і відправка на зберігання.

Для кращого збереження каротину борошно обробляють антиоксидантами (сантонін, дилудін, бутилокситолуол) і гранулюють. Штучне сушіння вимагає великих витрат палива. Тому сушать найбільш цінні трави, люцерну, конюшину. Використовують різні прийоми для зниження витрати палива: провялювання, плющення, додаткове подрібнення. Щоб трав’яне борошно відповідало зооветеринарним вимогам, необхідно витримувати температурні режими сушіння. Сушильний барабан вмикають в роботу після його прогрівання (температура сушильного агента на виході 100°С). Регулюючи подачу маси і витрату палива, доводять температуру сушильного агента на виході з барабана 95…115°С. Частота обертання барабана для бобових трав встановлюється 2,5 хв-1, для злакових 5...9 хв-1.

Температура сушильного агента на вході в сушильний барабан встановлюється при початковій вологості менше 75% для суміші зернових культур 500…700, конюшини 650…700, люцерни 400...600°С. В міру збільшення вологості температура може бути підвищена до 950°С. Зберігають борошно в захисних тришарових паперових мішках на складах з температурою взимку 2...4°С, влітку 10...20°С при відносній вологості навколишнього повітря 55…65%. Вікна складу затінюють. Проте, і за цих умов за рік зберігання втрачається до 50% каротину. Зберігають борошно в герметичних ємностях. Втрати каротину за таких умов за 10...12 місяців зберігання не перевищують 40%. Якщо з герметичних ємностей повітря витіснити інертним газом (азотом, вуглекислим газом, продуктом згоряння природного газу), втрати за рік зберігання можна знизити до 6…10%. У свіжоприготованому 1 кг трав’яного борошна з бобових трав міститься до 250 мг каротину, 100…140 г перетравного протеїну і до 0,85 к.о. Для приготування 1 т травяного борошна необхідно витратити 300 кг рідкого палива.

Трав’яне борошно можна готувати зі свіжоскошеної або попередньо пров’яленої в полі трави. Якість трав’яного борошна багато в чому залежить від ступеня подрібнення вихідної сировини. Часток зі ступенем подрібнення до 30 мм повинно бути не менше 80% від загальної маси сировини. Подрібнена маса повинна знаходитись на площадці сушильного агрегату не більше 2...3 год., в противному випадку вона сильно розігрівається, що призводить до втрати поживних речовин і вітамінів.

     Сінаж. Сінаж це подрібнений і законсервований у герметичних баштах або траншеях корм із трав, скошених і пров’ялених до вологості 45...55%. Щоб одержати високопоживний сінаж, трави рекомендується скошувати в більш ранні фази вегетації, ніж при заготівлі сіна: бобові на початку бутонізації, злакові на початку колосіння. Збирання трав варто закінчувати до початку цвітіння. Для заготівлі сінажу необхідно використовувати трави переважно бобів і бобово-злакові травосуміші. При заготівлі сінажу в траншеях і баштах траву в полі необхідно провялювати до вологості 45...55%. При заготівлі сінажу в траншеях основна маса трави (не менше 80%) повинна бути подрібнена на частинки не більше 3 см. У траншеях траву розрівнюють і трамбують до щільності 500 кг/м3. Щоб температура від самозігрівання маси не підіймалася вище 38°С, в траншею щодня необхідно завантажувати шар добре ущільненої маси завтовшки 0,7...0,8 м, в башту не менше 5 м. Тривалість завантаження башт 5 днів, траншей 3...4 дні. Перед закриттям траншеї на сінажну масу завантажують шар свіжоскошеної утрамбованої трави завтовшки 20…30 см. Траншею вкривають синтетичною плівкою і шаром торфокрошки або землі завтовшки 10…15 см.

Сінаж можна зберігати в будь-якій герметичній місткості. Найбільше поширення набули траншеї і башти. Споруда башт вимагає більших капітальних вкладень, ніж споруда траншей. Але експлуатаційні витрати з урахуванням втрат поживних речовин при використанні башт в 1,3 рази менше. Сінажні траншеї роблять наземними, напівзаглибленими і заглибленими. Ширина їх в середньому 6…9 м, глибина 2,3...3 м. Довжина обирається залежно від наявності корму і прибиральної техніки з розрахунку заповнення сховища за 3...4 дні. Місткість їх може бути від 600 до 2 тис. м3. Стіни траншей облицьовуються і покриваються бітумом.

Ялинкові сінажні башти мають вигляд циліндру. З внутрішньої сторони поверхня башти покривається герметизуючою мастикою в три шари. При висоті стін башти 24 м її місткість складає 1600 м3 або 700800 т. Зверху башта закривається металевим ковпаком.

        Силосований корм. Силос основний вид корму в зимових раціонах для великої рогатої худоби й овець. Суть силосування полягає в ізоляції корму від доступу повітря і припиненні розвитку всіх аеробних бактерій і цвілевих грибів. В основі силосування лежить, переважно, молочнокисле бродіння: цукор, що знаходиться в рослинах, перетворюється молочнокислими бактеріями в органічні кислоти, переважно, в молочну кислоту. В міру її накопичення в силосуємій масі кислотність зростає, викликаючи загибель мікроорганізмів. У гарному силосі концентрація молочної кислоти в 2...3 рази вище концентрації оцтової. При такій кислотності корм добре зберігається, тому що в ньому припиняється життєдіяльність мікроорганізмів.

На якість силосу впливає ступінь подрібнення маси, що закладається. Рослини з вологістю 80% і вище можна подрібнювати на частинки до 10 см, що запобігає витіканню соку, з вологістю близько 73% на частинки завдовжки 5…7 см. При вологості нижче 70% масу треба подрібнювати на частинки 2…3 см.

Силосні культури в період вегетації мають різну вологість і поживність. Для силосування кожна культура має свій оптимальний термін прибирання. Так, кукурудза для отримання максимального виходу кормових одиниць з гектара повинна збиратися у фазі воскової стиглості зерна. Оптимальною фазою прибирання соняшнику є цвітіння 30…50% рослини. Люпин збирається на силос у фазі сизого бота, багаторічні трави бобів у фазі бутонізації початку цвітіння, злакові в кінці трубкування початку колосіння.

Основні вимоги правильної технології силосування:

·    прибирання силосних культур в оптимальні фази;

·    регулювання вологості сировини провялюванням або додаванням сухішого;

·    дотримання ступені подрібнення залежно від вологості (чим нижче вологість, тим більше ступінь подрібнення);

·    ущільнення силосної маси повинно досягати 600...800 кг/м3;

·    при силосуванні сировини з вологістю більше 80% примусового ущільнення не роблять, щоб уникнути видавлювання з рослин соку;

·    проведення завантаження сховища за 3...4 дні;

·    надійне герметизування сховища.

Силосування виконують таким чином. Щодня в траншеї закладають шар 0,7…0,8 м добре ущільненої маси. В цьому випадку відбувається процес „холодного“ силосування, при якому температура не підіймається вище 35…38°С. Збільшення товщини шару або термінів силосування призводить до самозігрівання силосу вище вказаної температури. Так, при нагріванні маси до 50…60°С перетравність протеїну знижується в два-три рази, каротин може зникнути повністю. Після заповнення сховища силос і сінаж вкривають плівкою.

Силососховища виготовляють траншейного і баштового типу. Траншейні сховища можуть бути напівзаглибленими і заглибленими. Бічні стінки мають нахил до вертикалі не більш 0…25° для кращого ущільнення маси біля стін. Зовні стінки обсипаються землею (наземні і напівзаглиблені сховища), щоб уникнути примерзання силосу.

Все популярнішим стає технологія заготівлі силосу в мішки-рукави. Пакування в рукави є ефективним, екологічно безпечним способом, що не вимагає значних інвестицій, і дає можливість зберігати різні види корму в безпосередній близькості від господарства. Важлива перевага рукавного зберігання кормів полягає в тому, що втрати поживної цінності корму практично зведені до мінімуму. Технологія дає можливість створювати „мобільні“ сховища необхідної місткості і заготовляти корми, виходячи з потреб господарства, а не об'єму існуючих сховищ. У рукавах консервують такі грубі корми як сінаж, силос з кукурудзи і подрібнених качанів кукурудзи, вологий буряковий жом, вологе фуражне зерно, сухе зерно, барду. Метод дозволяє отримувати корми дуже високої якості як за поживністю, так і за якістю його зберігання. За даними недавніх лабораторних досліджень, що проводились Американським Центром Контролю захворювань і Національним Інститутом професійної безпеки і здоров'я (NIOSH), щорічні сукупні втрати при використанні рукавного методу зберігання не перевищують 0,5%.

Переваги заготівлі силосу в мішки-рукави: кожен мішок є окремим пакунком, його наповнення може відбуватися за один день; висока швидкість заповнення і негайне щільне запакування мішка зводять час дії повітря на силос до мінімуму; збільшується вихід кормових одиниць з 1 кг корму; втрати при заготівлі і зберіганні кормів в плівковому рукаві не перевищують 4…5%, тоді, як при традиційній технології ці втрати досягають 20% і вище; собівартість закладки кормів на зберігання в полімерний рукав в 2,3 рази менше в порівнянні з закладкою в бетонне наземне сховище.

Пакувальник УСМ-1 розроблений за зразком аналогічної американської машини. Пакувальник призначений для пакування подрібнених травяних кормів в полімерний рукав (рисунок 2.3).

 

ris_11.jpg

  Рисунок 2.3 – Пакувальник УСМ-1

 

Агрегатується з трактором МТЗ-1221. Машина працює з рукавом діаметром 2,7 м і має середню продуктивність 30...90 т/год., залежно від виду корму (сінаж, силос, буряковий жом, зерновий корм).

Якість заготівлі кормів визначається, насамперед, технологією. При максимальному застосуванні нових технологій і технічних засобів можливо знизити витрати енергії за заготівлю 1 тонни:

силосу     на 6 МДж;

сінажу    на 49 МДж;

сіна        на 40 МДж.

Для одержання 1 кг приросту маси тварини із силосом 1-го класу необхідно дати 2 кг комбікорму; 2-го класу 2, 3 кг; 3-го класу 3,0 кг і некласного 4,5 кг. Для одержання 18 кг молока в добу корові необхідно з сіном 1-го класу згодувати 4,2 кг концентратів, а при некласному 7,1 кг. Цифри показують, що при згодовуванні некласного силосу і сіна витрати комбікормів збільшується в 2…2,25 рази.

Розрізняють наступні способи підготовки кормів до згодовування (рисунок 2.4):

 

ris_12.jpg

 Рисунок 2.4 Класифікація способів підготовки кормів до згодовування

 

До механічних способів відносяться подрібнення, плющення, дозування, змішування, ущільнення і т. д. Деякі механічні способи, крім усього іншого, забезпечують кращі умови і для інших операцій приготування і роздавання кормів. Наприклад, подрібнення компонентів створює умови для їх кращого змішування, а ущільнення дозволяє полегшити їх транспортування, зберігання і роздавання.

Хімічні способи полягають в дії на деякі види кормів хімічними речовинами (соляною кислотою, вапняним молоком, лугом, аміаком і т. д.). Вони дозволяють змінити хімічний склад корму і, тим самим, забезпечити значне підвищення перетравності його поживних речовин і перш за все вуглеводів – основного джерела енергії. Найчастіше цим способом обробляють солому з метою розщеплення клітковини і збільшення її засвоюваності. При неправильному використанні хімічні речовини негативно впливають на металеві конструкції машин і на організм тварин, тому застосовуються рідше, але для грубих кормів ці способи незамінні.

Теплові способи обробки використовуються для всіх видів кормів, що вимагають стерилізації, а також при запарюванні грубих кормів, сушінні, варінні, випарюванні, обсмажуванні, заварюванні в залежності від виду корму і його призначення. При цьому убивається цвіль, якщо вона є на кормі.

    Біологічні способи (самонагрівання, пророщення, дріжжування, силосування, осолоджування) засновані на впливі різних мікроорганізмів і ферментів на корми. Цей спосіб одержав широке застосування при підготовці і заготівлі кормів для великої  рогатої худоби.

    Баротермічний спосіб – теплова обробка кормів під високим тиском, що супроводжується фізико-механічними і фізико-хімічними змінами, які відбуваються в оброблюваному кормі (запарювання в баротермічних камерах при температурі 162…165°С і тиску 650 кПа., збільшує наявність вуглеводів з 0,4% до 12…15% витримка 2,5 години).

Осолоджування (додавання в прогрітий водою корм солоду в кількості 1…2%) застосовується для кормів, що містять велику кількість крохмалю (ячмінь, пшенична і житня мука, висівки). В результаті осолоджування частина крохмалю переходить в легкозасвоюваний цукор – мальтозу, і корм набуває солодкуватий смак.

Дріжджуванню піддають малоцінні зернові корми, багаті вуглеводами, але з низьким вмістом білка. Цей вид обробки підвищує поживні і дієтичні властивості кормів.

Технологічні схеми підготовки кормів до згодовування

Технологічні процеси приготування кормів відрізняються великою різноманітністю, що обумовлюється природно-кліматичними зонами утримання тварин, особливостями місцевості, наявністю поблизу ферм підприємств по переробці сільськогосподарської продукції, структурою посівних площ, технологією утримання тварин і іншими чинниками.

Грубі корми (солому і сіно) готують по наступних схемах:

1) подрібнення дозування змішування з іншими компонентами;

2) подрібнення дозування запарювання змішування;

3) подрібнення дозування біологічна або хімічна обробка змішування.

Коренебульбоплоди готують по схемах:

1) миття подрібнення дозування змішування;

2) миття запарювання розминання дозування змішування;

3) миття подрібнення дозування дріжджування змішування;

Першу схему застосовують на фермах великої рогатої худоби, другу – на свинофермах, третю на фермах всіх видів.

Зернові корми готують, використовуючи наступні схеми:

1) очищення подрібнення дозування змішування;

2) очищення подрібнення осолоджування (дріжджування) дозування змішування;

3) очищення подрібнення дозування змішування пресування;

4) очищення пророщування;

5) очищення подрібнення змішування з сечовиною екструзія;

6) очищення   мікронізація.

Ці схеми служать для вибору технології і устаткування кормоцехів.

На рисунку 2.5 зображені технологічні схеми підготовки до згодовування базових видів кормів, найпоширеніших у виробничій практиці.

ris_13.jpg 

Рисунок 2.5 Найпоширеніші технологічні схеми підготовки дозгодовування кормових компонентів і приготування сумішей

 

Вибір технології кормоприготування обумовлюється наявними кормовими комплектами та їх якістю, видом та віком тварин, прийнятим (заданим) типом годівлі. Технологія кормоприготування – це структура і послідовність способів та заходів обробки кормової сировини, мета яких одержати готові до згодовування корми. А машини, що виконують такі операції, називаються технологічним обладнанням. Крім технологічного обладнання, у процесі кормоприготування для переміщення об‘єкту обробки від машини до машини чи його перевантаження використовується і допоміжне обладнання, яке забезпечує потоковість і безперервність, усуває ручну працю в процесі кормоприготування.

 

2.2 Механізація процесів очищення кормів

 

Зоотехнічні вимоги

Якість кормів визначається кількістю поживних речовин, а також вмістом у них баластних, некорисних чи іноді навіть шкідливих включень. За своєю природою домішки можуть бути органічні (насіння бурянів, отруйних рослин та ін.) і неорганічні (пісок, каміння, металеві частки тощо). Вони погіршують якість корму, травмують чи отруюють (порушують травлення) тварин, знижують ефективність роботи, спричиняють несправності технологічного обладнання.

Очищення кормів полягає у відокремленні та видаленні з них сторонніх включень. Після очищення кормової сировини допустима ступінь забруднення залежить від виду кормів, а також характеру, включень та їх можливих наслідків. Так, домішки землі не повинні перевищувати 1…2%, піску – 0,3…1%, металеві домішки розміром до 2 мм з незагостреними краями – 30 мг на 1 кг корму, насіння отруйних трав – 0,25 %.

Способи очищення

Сторонні домішки можна відокремлювати від корму за допомогою сухого очищення та миття. Очищення у процесі кормоприготування сухих кормових компонентів від феромагнітних домішок здійснюється за допомогою магнітних сепараторів, від немагнітних мінеральних та деяких інших включень – на інерційних каменевідокремлювачах, коренебульбоплодів – у спеціальних машинах-мийках.

Магнітні сепаратори оснащені постійними чи електричними магнітами. При проходженні тонкого шару оброблюваного матеріалу в магнітному полі магнітні домішки затримуються на поверхні магніту. Блоки постійних магнітів відзначаються простотою конструкції та обслуговування. Їх можна встановлювати в технологічних лініях кормоприготування як самостійне обладнання (магнітні колонки) або у складі інших машин (наприклад, під похилим розвантажувальним лотком бункера, над чи під транспортером) на шляху переміщення шару оброблюваного корму.

На великих комбікормових підприємствах знайшли застосування електромагнітні сепаратори, які характеризуються більшою потужністю магнітного поля. Конструктивно вони бувають барабанного типу, стрічкові, віброкоткові тощо.

Якість очищення залежить від рівномірності, товщини та швидкості переміщення шару сировини, її виду, а також потужності магнітного поля і характеру металомагнітних домішок. Ефект від очищення знаходиться у прямій залежності від потужності магнітного поля, підвищується при зменшенні товщини оброблюваного шару, оскільки сила притяжіння магнітів різко знижується у міру віддалення від їх полюсів. При одній і тій же товщині шару продукту і постійній силі протягування магніту якість очищення зростає зі зменшенням швидкості переміщення шару.

Таким чином, для якісного очищення від феромагнітних домішок сировину необхідно направляти на магніти тонким рівномірним шаром при відносно невеликій швидкості його руху. Недоліком магнітних сепараторів є те, що вони відокремлюють лише металеві домішки і потребують ручного видалення цих домішок.

Каменевідокремлювачі застосовують для очищення кормів від мінеральних та деяких інших домішок, які за розміром близькі до розмірів кормових часток, але відрізняються від них питомою вагою.

Дія такого обладнання ґрунтується на принципі різниці сил інерції та гравітації. Конструктивно ці пристрої можуть бути у вигляді транспортера-кидалки, гладенького вальця або вальця-щітки, ванни з водою (при очищенні коренебульбоплодів). Каміння та інші важкі домішки осідають на дно, легкі частки (стебла, листя тощо) плавають на поверхні води, а коренебульбоплоди знаходяться в підвішеному стані і забираються на подальшу обробку із середніх шарів води.

Ступінь забрудненості коренебульбоплодів оцінюється по кожному виду забруднень окремо, оскільки способи їх видалення різні і засновані на різниці щільності забруднень, коренеплодів і води. Важкі включення одразу тонуть, вільна і прилипла земля залишається зваженою в потоці води і частково осідає на дно ванни, коренебульбоплоди постійно зважені в потоці води, легкі домішки плавають на поверхні. Відділення важких включень, як правило, проводиться в потоці води і засноване на різній траєкторії осідання бульб і каменів. У зоні осідання каменів роблять люк, а бульби пропливають над ним. Легкі домішки, що спливають на поверхню води, видаляють з мийної ванни механічно або вимиваються потоком води, що переливається через борт ванни.

Коренебульбомийки призначені для очищення від землі і піску коренебульбоплодів в результаті їх тертя між собою і по робочих органах машини. При цьому вода змиває і видаляє відокремлені частки забруднення. Із засобів очищення сировини саме коренебульбомийки є спеціалізованими машинами фермського призначення. Тому ці машини розглянемо окремо.

Коренебульбомийки

Вимоги до машин

Процес та машини для миття коренебульбоплодів повинні задовольняти таким вимогам:

·    універсальність стосовно можливості обробки різних видів і сортів сировини (картопля, буряки, морква та ін.);

·    можливість регулювання якості очищення (час обробки, подача води, інтенсивність дії робочих органів тощо) з метою забезпечення обробки сировини з різним ступенем забруднення, а також наявність пристроїв для відділення важких включень (каміння, метал), що особливо необхідно для регіонів із засміченими камінням полями;

·    економічність щодо витрат води і енергії;

·    можливість механізації завантаження вихідної сировини та розвантаження помитих коренебульбоплодів;

·    зручність очищення та видалення мулу, забрудненої води і різних включень;

·    простота конструкції і технічного обслуговування, надійність і довговічність експлуатації машини.

Типи і оцінка

Машини для очищення коренебульбоплодів розрізняють за призначенням, організацією робочого процесу і конструктивними особливостями.

За призначенням мийки можуть бути спеціальні та універсальні. Перший варіант зустрічається рідко, використовується для очищення тільки одного із видів сировини (в першу чергу картоплі, наприклад, в структурі агрегатів ЗПК-4, АЗК-3). Від універсального варіанта (який забезпечує обробку всіх видів коренебульбоплодів) спеціальна мийка відрізняється розмірами робочих органів чи камери (діаметр).

За організацією робочого процесу мийки бувають періодичної (порційні) та безперервної (потокові) дії.

Весь робочий цикл мийки складається з таких операцій (етапів): дозована подача вихідної сировини в камеру обробки → очищення її до заданого рівня якості → видалення помитого продукту з робочої камери. У разі порційної обробки (періодичної дії) вказані операції виконуються послідовно і з розривом у часі. Тобто, певна порція забруднених корене- або бульбоплодів спочатку завантажується в мийку. Після цього протягом відповідного часу, достатнього для якісного очищення, здійснюється обробка цієї порції сировини. Потім помиті коренебульбоплоди видаляються з машини і наступний робочий цикл повторюється з новою порцією сировини.

У випадку потокової (безперервної) дії названі структури і операції процесу очищення відбуваються одночасно: забруднені коренебульбоплоди сталим потоком безперервно завантажуються у ванну мийки, проходять зону очищення і, помиті, знову ж таким безперервним потоком розвантажуються. При цьому необхідно узгоджувати подачу з виходом, щоб виключити завал робочої камери або холосту роботу машини.

Порційні мийки мають ширші можливості керування якістю мийки (часом обробки), але поступаються перед потоковими за питомими показниками енерго- та металоємності. У практиці кормоприготування поширені переважно мийки безперервної дії, які в ряді випадків можна використовувати і в порційному режимі. Регулюючи тривалість миття, можна зовсім перекрити вихід продукту (перекривши при цьому і подачу забруднених коренебульбоплодів) або обробляти лише зафіксовану порцію.

За конструктивними ознаками мийки поділяються (рисунок 2.6) на лопатеві (кулачні), барабанні, відцентрові (дискові), гвинтові (шнекові) та вібраційні.

 

 ris_14.jpg

а – кулачна (лопатева); б – барабанна; в – відцентрова (дискова); г – шнекова (гвинтова)

 Рисунок 2.6 Типи коренебульбомийок

 

Кулачна коренебульбомийка  має ванну з решітками і робочий орган вал з укріпленими на ньому миючими кулаками (стрижнями), встановленими по гвинтовій лінії.

У вихідного торця ванни на валу встановлені вивантажувальні лопаті, що переносять продукт в камеру транспортера. Під вивантажувальними лопатями розміщений каменеуловлювач 4. Звільнений від каменів продукт виноситься ковшовим транспортером з камери і прямує на подальшу обробку. Ванна і камери обладнані люками і для видалення каміння. Витрата води на обробку зазвичай не перевищує 0,6...0.8 дм3/кг. Кулачні коренебульбомийки з ваннами з дерева, бетону і інших матеріалів можуть бути виготовлені в умовах господарств. Ці мийки надійні в експлуатації, прості за конструкцією, високопродуктивні.

Барабанна мийка має робочий орган у вигляді планчастого барабана, що обертається у ванні з водою. Коренеплоди, поступаючи з торця ванни і переміщуючись вздовж барабана, проходять складний шлях, під час якого звільняються від забруднень. Останні осідають на дно ванни, а вимиті коренеплоди викидаються з барабана лопаттю, закріпленою на його внутрішній стінці у вивантажувального торця. Коренебульбомийки цього типу використовують також для сухого очищення продукту (без застосування води).

Дискова відцентрова мийка являє собою вертикальну циліндричну камеру, на дні якої обертається диск. Зверху над камерою є роз-бризкувач води, а в стінці камери – розвантажувальне вікно із заслінкою. Регулюванням положення заслінки (ступенем відкриття розвантажувального вікна) змінюють тривалість і якість миття продукту. Якість миття залежить від величини подачі води крізь зрошувач.

Мийка дуже проста, надійна і довговічна в експлуатації, забезпечує високу якість миття, відзначається малою метало- і енергоємністю. Основний її недолік – не забезпечує відокремлення важких включень (каміння, метал).

Шнекова мийка  має робочий орган у вигляді шнека із змінним кроком. Шнек укладений в трубі, що має нахил до горизонту 25...45°. Труба в нижній частині решітчаста. Решітки разом з подаючою частиною шнека поміщені в бункер з водою і коренебульбоплодами. При обертанні шнека його витки захоплюють продукт і переміщують його вздовж труби до вихідного отвору. Назустріч продукту йде потік води, що перекачується насосом з ванни-бункера машини. Вода забирає частинки грязі, відокремленої від продукту. Забруднення осідають на дні ванни-бункера. Видаляють грязь періодично через люк. Шнековою мийкою обладнані агрегати ІКМ-5, ІКС-5М і АПК-10А. Доведено, що завдяки вібраційному зворотно-поступальному руху продукту в трубі мийки різко скорочується витрата мийної рідини і поліпшується якість відмивання.

Вібраційний варіант мийки за будовою може бути подібним, наприклад, до барабанної з тією відмінністю, що барабан не обертається, а здійснює коливальні (поздовжні, вертикальні та горизонтальні) рухи. Для видалення помитих коренеплодів використовуються розвантажувальні лопаті, встановлені на валу. В цьому разі завдяки вібрації процес очищення проходить значно інтенсивніше, створюються передумови підвищення продуктивності машини і зниження питомих енерговитрат. Недоліком машин такого типу є зниження надійності та довговічності конструкції, що особливо суттєво для машин високопродуктивних з великою коливальною масою. В практиці кормоприготування приклади реалізації вібраційного принципу мийки відсутні.

Будова та принцип роботи машин

Останнім часом перспективними є комбіновані агрегати для обробки коренебульбоплодів: для миття і подрібнення (ИКС-5, ИКС-5М, ИКМ-5, ИКМ-Ф-10); миття, запарювання і розминання (ЗПК-4, АЗК-3); приготування кормових сумішей (АПК-10А).

В комбінованих варіантах машин перевага віддається гвинтовим мийкам, які поєднують операції очищення коренебульбоплодів (від домішок землі та піску), відділення важких включень (каміння, метал) та транспортування їх на подальшу обробку (запарювання, подрібнення). Гвинтові мийки прості за конструкцією, надійні і довговічні в експлуатації. Їх недолік – це обмежена можливість регулювання якості миття (тільки зміною подачі води на розбризкувач).

Проте не втрачають актуальності й інші варіанти мийок:

·    відцентрові в поєднанні з такими ж коренерізками використовуються в цукровій промисловості, які можуть забезпечувати дуже високу пропускну здатність;

·    барабанні можуть зацікавити підприємства малих ферм, які можна приводити в дію, наприклад, від вітроприводу і навіть вручну.

Питання будови, принципів будови та регулювання, розглянемо на прикладах різних варіантів шнекової мийки в комбінованих машинах ИКС-5М, ИКМ-5 і ИКМ-Ф-10.

Подрібнювач соковитих кормів ИКС-5М (рисунок 2.7) призначений для миття і подрібнення коренеплодів.

ris_15.jpg

 

1 – приймальний бункер; 2 – каменеуловлювач; 3 – гвинтова мийка;

4 – зрошувач; 5 – барабан-подрібнювач; 6 – дека; 7 – водяний насос; 8 – ванна для води; 9,10 – електроприводи; 11 – фільтр; 12 – люк

Рисунок 2.7 Конструктивно-функціональна схема подрібнювача ИКС-

 

Він має приймальний бункер 1, у нижній частині якого є каменеуловлювач 2, гвинтову мийку 3, зрошувач 4, барабан подрібнювач5, деку 6, водяний насос 7, ванну для води 8 і два електроприводи 9 і 10. В процесі роботи коренеплоди завантажувальним транспортером подаються в бункер і потрапляють у воду, де відбувається відмокання часток землі. Шнек забирає коренебульбоплоди і транспортує вгору до подрібнювача. При цьому коренебульбоплоди інтенсивно труться по стрічці і трубі шнека та між собою. Крім того, у процесі транспортування вони обмиваються чистою водою із зрошувача 4.

Вимиті коренебульбоплоди потрапляють у подрібнювач під удари шарнірно підвішених молотків, які взаємодіють із зубчастою декою. Завдяки високій коловій швидкості барабана продукти подрібнення викидаються по напрямному кожуху. Машина налагоджена на одержання пасти з частинками розмірами від 2 до 60 мм і не має пристрою для широкого регулювання ступеня подрібнення коренеплодів. Часткове регулювання ступеня подрібнення продукту можливе шляхом знімання деки (при подрібненні коренебульбоплодів для великої рогатої худоби).

У машині передбачено багаторазове використання води, що значно знижує її витрати на миття коренебульбоплодів. Із ванни 8 крізь фільтр 11 вода засмоктується насосом 7 і подається у зрошувач 4 для розбризкування у гвинтовій мийці, обмиваючи при цьому коренеплоди. Після миття брудна вода знову надходить у ванну, де перед повторним використанням частково відстоюється. У міру забруднення воду випускають через люки 12 у відстійник і далі в каналізацію. Каміння чи інші предмети, що потрапляють у бункер разом з коренебульбоплодами і мають питому вагу більшу ніж у води, при обертанні шнека потрапляють у заглиблення, з якого періодично вибираються вручну. У разі потреби машину можна використовувати як гвинтову мийку. При цьому барабан-подрібнювач і деку знімають.

Привод гвинтової мийки здійснюється від електродвигуна 10 потужністю 1,5 кВт через черв’ячний редуктор і ланцюгову передачу, а барабана-подрібнювача та водяного насоса – від електродвигуна 9 потужністю 7 кВт через клинопасову передачу.

Подрібнювач-каменеуловлювач ИКМ-5 (рисунок 2.8) призначений для відокремлення каміння від коренебульбоплодів, їх миття і подрібнення на частки розміром до 10 мм (для свиней) або 15 мм (для великої рогатої худоби).

До початку роботи машини ванну 4 заповнюють водою. Коренебульбоплоди подають у ванну через завантажувальне вікно. Там вони відмиваються від землі вихровим потоком води, що створюється диском-активатором. Каміння та інші важкі предмети, що потрапляють у ванну, тонуть у воді і опускаються на диск-активатор. З нього відцентровою силою поступово закидаються в приймальну горловину транспортера – каменерозвантажувача 16 і виносяться ним за межі мийки.

ris_16.jpg

 

1 – рама; 2 – диск-активатор; 3 – гвинтова  мийка; 4 – ванна;

5 – електродвигуни; 6 – лоток; 7 – вивантажувальні лопатки; 8 – дека;

9 – вертикальні ножі; 10 – горизонтальні ножі; 11 – протирізальний елемент; 12 – кришка; 13 – горизонтально-дискова коренерізка; 14 – зливний патрубок; 15 – зрошувач; 16-транспортер для видалення каміння

Рисунок 2.8 Конструктивно-функціональна  схема

подрібнювача-каменеуловлювача ИКМ-5

 

З ванни коренебульбоплоди захоплюються шнеком 3 і піднімаються вгору, де додатково обмиваються водою із зрошувача 15. Забруднена вода зливається патрубком у відстійник каналізації. Вимиті коренеплоди надходять до камери подрібнювача. Горизонтальними ножами верхнього диска коренеплоди розрізаються на стружку, яка надходить на середній диск і відцентровою силою відкидається до нерухомої протирізальної деки. Під дією вертикальних ножів 9 і деки відбувається подальше подрібнення корму. Подрібнений продукт через деку потрапляє на нижній диск і його лопатями видаляється з машини.

Зубчасту деку 8 використовують у випадку переробки коренебульбоплодів для свиней. При цьому електродвигун переключають на 1000 об/хв. У разі подрібнення коренеплодів для великої рогатої худоби електродвигун переключають на 500 об/хв., знімають деку, а при необхідності і вертикальні ножі, що знаходяться на середньому диску. При переробці мерзлих коренебульбоплодів на верхньому диску встановлюють зубчасті горизонтальні ножі і частоту обертання електродвигуна 1000 об/хв. Для одержання крупних фракцій знімають зубчасту деку і всі вертикальні ножі.

Машину можна також використовувати як мийку. Для цього необхідно зняти верхній диск та зубчасту деку на їх місце поставити штопор нижнього диску, а електродвигун переключити на 500 об/хв.

При перевантаженні шнека або подрібнювача відкривається кришка 12 і це запобігає виникненню поламок машини.

При роботі на подрібнювачі забороняється знаходитись проти викидного вікна і виконувати роботи по технічному обслуговуванню. Всі ремонтні роботи і технічне обслуговування проводять тільки при вимкнених електродвигунах.

 

2.3 Механізація процесів подрібнення кормів

 

2.3.1 Основи теорії подрібнення

Зоотехнічні вимоги

Подрібнення – це процес руйнування перероблюваного матеріалу з метою зменшення крупності його часток (кусків) до розмірів, необхідних для ефективного використання продуктів, що при цьому одержують.

Які ж цілі переслідують, подрібнюючи корм? Перш за все, подрібнення призводить до кращого перетравлення і повнішого засвоєння енергії корму. За рахунок подрібнення зерна продуктивність тварин підвищується на 10…15%. У зв’язку із зростанням індустрії виробництва і обробки кормів необхідно забезпечити умови для безперешкодного руху окремих видів кормів всередині технологічних ліній (у транспортерах, норіях, дозаторах, змішувачах) чого не можна досягти без подрібнення. Подрібнений корм легше дозується, рівномірно змішується, володіє кращою сипкістю. Неподрібнені грубі корми (сіно, солома і ін.) намотуються на робочі органи кормороздавачів, дозаторів і порушують нормальний процес.

Солома, сіно низької якості і інші грубі корми піддають подрібненню з метою підвищення їх засвоюваності і створення умов, необхідних для здійснення подальших технологічних операцій. Поїдаємість соломи жуйними тваринами вище за умови її розщеплення вздовж волокон при довжині частинок не менше 10…15 мм, тобто при отриманні продукту м’якиноподібного вигляду. Дрібніше подрібнення соломи, зокрема, в борошно, шкідливо, оскільки перетравність її жуйними тваринами не збільшується, а жирність молока знижується. Подрібнені грубі корми мають задовільну сипкість, їх зручно завантажувати і вивантажувати із запарників, вести подальшу обробку, змішувати з іншими компонентами. При подрібненні соломи і сіна розмір часток повинен бути для великої рогатої худоби 40…50 мм, вівцям – 20…30 мм. При виробництві трав’яного борошна для свиней і птахів висушену траву піддають подрібненню до розмірів частинок менше 1 мм. З метою підвищення ефективності використання поживних речовин грубих кормів подрібнені солому і сіно змішують з іншими видами кормів (коренеплоди, силос, концентрати, кормові дріжджі і ін.). Коренеплоди і картоплю піддають миттю, різанню і змішуванню. Товщина різання коренеплодів при згодовуванні великій рогатій худобі повинна бути 10…15 мм, телятам – 5…10, свиням – 5…10, птахам – 3…4 мм. Фактична забрудненість коренебульбоплодів може досягати 12…20%, після миття вона не повинна бути вище 2%. Картоплю згодовують великій рогатій худобі сирою в подрібненому вигляді, а свиням – вареною у вигляді суміші з концентратами і трав’яним борошном. Всі коренебульбоплоди готують безпосередньо перед згодовуванням (не раніше ніж за 2 години) щоб уникнути псування. При приготуванні комбінованого силосу для свиней і птахів коренеплоди і картоплю силосують в суміші з подрібненими зеленими кормами і трав’яним борошном. При цьому, картоплю, як правило, заздалегідь варять і мнуть. Якщо її силосують в сирому вигляді, то подрібнюють на частинки завтовшки не більше 5…7 мм. Для згодовування поросятам коренеплоди і силос подрібнюють до отримання пасти.

Теорія подрібнення розглядає два основні питання. Перше вивчення закономірностей між витратами енергії на подрібнення і  результатом, тобто  ступенем подрібнення. Друге вивчення закономірностей розподілу розмірів частинок по крупності, тобто гранулометричний склад продуктів подрібнення, з метою оцінки якості роботи подрібнювача, розрахунку розмірів частинок і інших кількісних оцінок. Таким чином, процес подрібнення має дві суті: фізичну – руйнування, як порушення цілісності матеріалу; технологічну – одержати при цьому продукт з оптимальною крупністю часток.

Оптимальна крупність кормових часток встановлюється науково-обґрунтованими зоотехнічними рекомендаціями і залежить від біологічного виду та віку тварин і птиці, а також від виду кормової сировини і характеру використання кормів (згодовування роздільне чи в складі кормових сумішей, в розсипному стані чи у вигляді брикетів або гранул). Надмірне подрібнення супроводжується збільшенням виходу пиловидної фракції при переробці сухих та виділенням соку із соковитих кормів. Це призводить до підвищення втрат продукту, його поживних речовин. Пиловидні частки, крім того, погано змочуються слиною і поїдаються тваринами; вони утворюють грудочки, що важко засвоюються організмом. З цих позицій цілком закономірне зниження технологічної ефективності надмірно подрібнених кормів. Пил шкідливий для людей і тварин, оскільки забиває їх дихальні шляхи. Зі зростанням пилоутворення знижується довговічність машин, підвищуються витрати на їх експлуатацію і удосконалення системи пиловловлювання. Нарешті, надмірне подрібнення саме по собі завжди пов’язане з додатковими витратами енергії, праці та засобів. Підвищення економічної ефективності використання кормів за рахунок їх подрібнення обумовлюється зростанням площі поверхні кормових часток. Поживні речовини засвоюються організмом тварини лише в розчиненому стані. А інтенсивність і повнота розчинення залежить від площі контакту шлункових соків з кормовими частками.

Аналіз способів подрібнення

Технологічні властивості фуражного зерна

Зерна злакових відносяться до колоїдних капілярно-пористих тіл, окремі частини яких (оболонки, зародок) мають різну структуру, різні фізичні і хімічні характеристики. Основну масу зернових становить крохмаль, що, так само як і клітковина, є речовина кристалічної структури. Білкові речовини мають аморфну структуру.

Зерновим, на відміну від ідеально твердих тіл, властива просторова анізотропія, тобто їх механічні властивості в різних напрямах неоднакові. Нарешті, зерна злакових відносяться до органічних тіл і відрізняються складною конфігурацією. Вказані особливості структури зерна значно впливають на механічні властивості і на його поведінку в процесі деформації і подрібнення.

При подрібнення кормів використовують відомі з теорії пружності види деформацій твердого тіла: стиснення, розтягування, вигин, зрушення. Способи руйнування засновані на утворенні в шматках початкового матеріалу необоротних деформацій. Відомі різні способи силового впливу на матеріал, що переробляється. Найпоширеніші механічні способи подрібнення, які відзначаються простотою, надійністю і високою продуктивністю обладнання. В окремих випадках застосовують подрібнення, яке ґрунтується на електророзрядній (електровибуховій, електрогідравлічній), ультразвуковій, кавітаційній (утворення порожнин всередині рідини під час руху відносно інших тіл), декомпресійній дії на матеріал шляхом швидкої зміни високих та низьких температур і навіть світловими променями від квантового генератора. Так, ультразвуком і світловими променями можна обробляти матеріали, які дуже важко піддаються звичайним механічним заходам. Проте ці та деякі інші механічні способи у більшості випадків пов’язані з необхідністю використання відносно складного обладнання і є низькопродуктивними та енергомісткими.

При руйнуванні шматків матеріалу зовнішні сили, що прикладаються з боку робочих органів подрібнювачів виконують роботу. Механізм руйнування твердих тіл зводиться до наступного. Тверде тіло характеризується наявністю системи мікро- і макротріщин, що розподілені в тілі і частково виходять на поверхню. Всередині тіла можуть бути чужорідні включення (дефекти), які деформують структуру тіла. З фізики твердого тіла відомо, що опір руйнуванню тіла з порушеною структурою знижується через дефекти  в 100…1000 разів проти ідеально твердого тіла. При прикладенні зовнішніх сил шматки спочатку руйнуються по найслабкіших перетинах. Уламки, що утворилися при подрібненні, містять вже менше слабких місць, і внаслідок цього є зміцнення матеріалу у міру зменшення розмірів його шматків. Досліди показують, що подрібнення матеріалів до менших розмірів вимагає  більшої витрати енергії.

Зовнішні сили спочатку деформують шматки в деякій частині їх об’єму, тим самим збільшуючи розміри і кількість дефектів. Досягши певної концентрації дефектів, в тілі виникає тріщина з розмірами, що перевищують критичний розмір і тіло руйнується. При цьому оголюються нові поверхні по тих перетинах, в яких напруга від зовнішніх сил перевершила межу міцності.

За особливостями взаємодії між робочими органами і перероблюваним матеріалом слід виділити такі основні способи подрібнення: роздавлювання, перетирання, розбивання і різання. Загальна суть їх не залежить від характеристик матеріалу, що переробляється. Проте реакція останнього на силові дії при цьому може бути різною. Проаналізуємо основні закономірності кожного із відзначених способів і виділимо найраціональніші можливості їх використання.

Роздавлювання (рисунок 2.9, а). Під дією нормальних статичних зусиль N матеріал піддається двобічному стисканню. У ньому виникають внутрішні напруження стискання (у напрямку дії зусиль) та розтягування (у напрямках, протилежних до перших). Якщо внутрішні напруження перевищують межу міцності матеріалу, він деформується у всьому об’ємі і руйнується. Крихкі матеріали при цьому розсипаються (кришаться) на окремі частки, а в’язко-пластичні сплющуються, ніби розтікаються в боки.

 

 ris_2.15.jpg

а – роздавлювання; б – перетирання; в – розбивання; г – різання

Рисунок 2.9 – Основні способи подрібнення

 

Перетирання (рисунок 2.9, б). У цьому випадку під дією відносно незначних нормальних зусиль перероблюваний матеріал притискається до робочої поверхні або затискується між двома поверхнями, а потім дотичні зусилля Т руйнують його, зміщуючи одні частинки матеріалу відносно інших. У разі перетирання матеріал у більшості випадків також піддається об’ємному деформуванню.

Розбивання (рисунок 2.9, в). Руйнування матеріалу відбувається в результаті динамічного навантаження протягом дуже короткого відрізку часу.

Розрізняють зосереджений удар, коли зусилля діє на обмежену ділянку поверхні перероблюваного матеріалу (розміри ударника помітно менші за розміри куска, що руйнується), та розподілений, якщо матеріал піддається деформуванню повністю або ж у великому об’ємі. У першому випадку руйнування матеріалу настає в місцях або площинах локалізації навантаження і концентрації напружень в результаті розколювання, розтирання на частинки. При розподіленому ударі явища нагадують процес роздавлювання, але прискорений у багато разів.

При різанні (рисунок 2.9, г) перероблюваний матеріал піддається локальному деформуванню в результаті зусиль, що передаються кромкою (вершина двогранного кута) ножа. Завдяки цій особливості різання є найекономічнішим за витратами енергії спосіб подрібнення, особливо в разі переробки матеріалів, що відзначаються пружністю та еластичністю.

Інші можливі способи подрібнення за принципом механічної силової дії на перероблюваний матеріал можуть являти собою різновид одного з чотирьох основних способів або який-небудь їх комбінований варіант. Наприклад, розколювання дією клина – це різновид різання, а розколювання шляхом стиску – роздавлювання; розламування – це роздавлювання на несуцільній (двоопорній) основі; розпилювання – різання з перетиранням.

В більшості устаткування цим видам деформації супроводжують інші. Наприклад, в молотковій дробарці разом з подрібненням ударом присутнє стирання, у вальцьовому рифленому верстаті до стиснення приєднується зрушення і т.д. У одних випадках це явище бажане, в інших ні, оскільки сприяє переподрібненню.

Таким чином, незалежно від способу силової дії безпосереднє руйнування настає від розтягуючих та дотичних напружень у тому випадку, якщо вони перевищують місцеву міцність матеріалу. При цьому дотичні напруження порушують внутрішні зв’язки речовини шляхом зсуву, а розтягуючи ведуть до розривання зв’язків. Деякі вчені зсув також розглядають як особливий випадок непрямого розтягування.

Робота вальцьових верстатів заснована на стисненні, зрушенні і зрізі матеріалу. При обертанні пари вальців їх рифлені поверхні затягують матеріал в робочий зазор між собою і руйнують його. Вальці в парі обертаються з різною частотою, що дозволяє руйнувати матеріал деформацією зрушення і перешкоджає залипанню рифлів. Якість подрібнення регулюють, змінюючи зазор у вальцьовій парі і співвідношення окружних швидкостей вальців.

Вальцьові верстати працюють при вологості зерна 15…16%. При сухішому зерні збільшується вихід борошнистої фракції. На вологішому зерні показники вальцьових верстатів різко знижуються: залипають вальці, зменшується продуктивність, зростають  енерговитрати.

Плющення зерна проводять на плющилках в робочому зазорі між двома гладкими вальцями, що обертаються з однаковою робочою швидкістю. У деяких конструкціях плющилок привід від двигуна влаштований на один валець, а другий обертається вільно. Регулюють процес плющення зміною відстані між вальцями.

Плющенню піддається зерно у фазі воскової стиглості або після волого-теплової обробки, при цьому його вологість істотно перевищує рівноважну. Отримані пластівці або повинні бути відразу згодовані, або, у разі зберігання, оброблені консервантами.

Практично всі робочі органи мають істотний недолік, що виражається в неоднорідності гранулометричного складу готового продукту. Якщо недоподрібнені частинки після просіювання можна повернути на повторне подрібнення, то з переподрібненими нічого не можна зробити. Вони є мірою недосконалості процесу, викликають зайві енерговитрати, шкодять тварині.

Робочі органи, що використовуються для подрібнення зерна і вид їх дії на корм приведено на рисунку 2.10.

                            ris_17.jpg

 

а молоткова дробарка  – вільний удар; б  вальцьовий верстат   

сколювання; в вальцьовий верстат – кришіння; г – ударно-відцентровий  подрібнювач – розтирання; д плющилка – плющення.

Рисунок 2.10 Робочі органи, вживані для подрібнення

зерна і вид їх дії на корм

 

Фізичну картину процесів руйнування матеріалів можна розділити на ряд послідовних стадій. На початку процесу в матеріалі виникають пружні деформації, потім пластичні і лише тоді починається розділення матеріалу на частини, тобто. утворення нових поверхонь.

Оскільки подрібнення є дуже енергоємним процесом, то учені намагалися виявити закономірності і зв'язки витрат енергії із ступенем подрібнення, конструктивними параметрами подрібнювальної машини і технологічними властивостями зерна. Енергоємність процесу подрібнення залежить від багатьох факторів: фізико-механічних

властивостей (міцність, крихкість, однорідність і вологість перероблюваного матеріалу, розмір та форма кусків); способів подрібнення; стану робочих органів машини тощо. 

Тому аналітичним шляхом встановити залежність між витратами енергії на подрібнення, фізико-механічними властивостями перероблюваного матеріалу та результатами процесу можна лише у загальному вигляді. Дослідженнями в цьому напрямку почали займатися давно.

У 1867 р. німецький вчений П. Ріттінгер висунув гіпотезу, згідно з якою робота А, що витрачається на подрібнення матеріалу, пропорційна величині новоутвореної поверхнею ΔS:   

                                                              

    ris_18.jpg                        (2.1)

де fS – коефіцієнт пропорційності.

Пізніше ця гіпотеза була названа першим законом подрібнення або законом поверхонь. Робота, що витрачається на руйнування, частково витрачається на деформацію шматків і розсівається в навколишній простір у вигляді теплоти і звуку, а частково йде на утворення поверхонь, що знов оголюються. Витрати на теплоту і звук незначні, і їх в аналітичні розрахунки не вводять.

Об'ємна теорія була розроблена німецьким професором Ф. Кіком в 1885 році на основі закону подібності деформацій, відкритого в 1874 році російським ученим В.Л. Кірпічевим. Згідно об'ємної теорії, робота, витрачена на подрібнення, прямо пропорційна об'єму або масі частини тіла, що деформується. Визначимо роботу деформації стиснення шматка на основі закону Гука, який використаний для виведення закономірностей об'ємної теорії, хоча відомо, що матеріал руйнується за межею пружності, тобто припущення, що межа міцності співпадає з межею пружності.

 В результаті деформації на величину Dl виконана робота A (графічно зображена заштрихованою площею). Якщо будь-якому значенню сили Р відповідає деформація Dl, то при збільшенні навантаження на dP деформація одержить елементарний приріст dDl. Середнє значення сили буде рівне:

  f_2.2.jpg         .                          (2.2)

 Виконана елементарна робота:

f_2.3.jpg   ,      (2.3)

тут відкинута нескінченно мала величина другого порядку

f_2.4.jpg.

Формула закону Гука:

   f_2.5.jpg       ,          (2.4)

 де l – довжина напруженої ділянки шматка;

      F – площа перетину шматка;

      E – модуль пружності матеріалу шматка.

Диференціюючи формулу Гука, одержуємо:                         f2.6.jpg,                            (2.5)                                  f_2.7.jpg.                                         (2.6)

Тоді робота запишеться:

 f_2.8.jpg  ,    (2.7)

У 1940 р. російський вчений П.А. Ребіндер запропонував комбіновану формулу роботи подрібнення:

  f_2.10.jpg                            (2.8)

або

f_2.11.jpg ,                                 (2.9)

де k, α – коефіцієнти пропорційності; Vд – деформований об’єм тіла; AV – робота, що витрачається на утворення нових поверхонь.

Тобто, робота при подрібненні затрачається на деформації у перероблюваному матеріалі і на утворення нових його поверхонь.

Такий же підхід – об’єднання двох законів (поверхонь та об’ємів) – застосував німецький вчений Ф. Бонд. Згідно з його гіпотезою, сформульованою у 1951 р. і названою ним третім законом, робота подрібнення матеріалу від крупності Dс до крупності dc дорівнює: 

 f_2.12.jpg,              (2.10)

 

де fБ – коефіцієнт пропорційності.

Виходячи з формули Ребіндера (третій закон подрібнення), С.В.Мельников (1952 р.) запропонував емпіричне рівняння для визначення роботи на подрібнення .

Робоче рівняння для визначення витрат енергії по цій теорії запропоновано проф. С.В.Мельниковим 

f_2.13.jpg,   (2.11)

де Сv , Сs – коефіцієнти, що визначаються за результатами досліду.

        При оцінюванні і порівнянні подрібнювачів кормів важливе значення мають енергетичні показники. Найбільш інформативним і об’єктивним є показник питомої енергоємності (відношення споживаної потужності до продуктивності). Але такий показник не враховує якісну оцінку продуктів подрібнення. Тому для комплексної оцінки енергоємності процесу і засобів подрібнення її визначають з урахуванням досягнутого ступеня подрібнення та рівномірності фракційного складу кінцевого продукту.

   f_2.14.jpg;                   (2.12)

 

де Ек – енергоємність процесу з урахуванням досягнутих ступеня подрібнення матеріалу і рівномірності продукту, кДж/кг; Nпод – потужність, що споживається на подрібнення, кВт; Q – продуктивність, кг/с.

При однаковій крупності продукту і нормованому значенні коефіцієнта варіації його фракційного складу:

            f_2.15.jpg,                        (2.13)

де Еp – енергоємність процесу з урахуванням відповідності рівномірності продуктів подрібнення нормативним вимогам, кДж/кг;    ν і νн – фактичне і нормативне значення коефіцієнтів варіації фракційного складу подрібнених кормів, %.

В процесі подрібнення відбувається зменшення розміру часток перероблюваного матеріалу. Показник кратності зменшення їх крупності – це ступінь подрібнення матеріалу. Він визначається як відношення середніх розмірів часток вихідної сировини D і кінцевого продукту d:

               f_2.16.jpg.                                (2.14)

В результаті подрібнення зростає число часток, при цьому сумарна поверхня тіла різко зростає. Отже, ступінь подрібнення – це також і показник прирощення (розширення) площі поверхні матеріалу: Звідси ще одне визначення: подрібнення – це процес утворення нових поверхонь або збільшення площі поверхні перероблюваного матеріалу.

Реальні частинки кормів не мають будь-якої правильної геометричної форми, і для практичної потреби крупність оцінюють одним характерним розміром, називаючи його діаметром. Наприклад, у зернових кормів їх позначають „еквівалентний діаметр“.

Еквівалентним діаметром зерна називається діаметр такої кулі, об'єм якої дорівнює дійсному об'єму зерна.

Якщо об'єм одного зерна рівний Vз, а об'єм рівновеликої кулі  

f_2.17.jpg ,                     (2.15)

 то еквівалентний діаметр зерна:

 f_2.18.jpg   (2.16)

Передбачені три ступені помелу: дрібний (середній розмір часток – 0,2…1,0 мм), середній (1,0…1,8) та крупний (1,8…2,6 мм).

Контроль (оцінка) якості подрібнення. Повна якісна характеристика продуктів подрібнення кормових матеріалів включає такі показники: фракційний склад, середній розмір часток (модуль М), середньоквадратичне відхилення (дисперсія σ) та ступінь нерівномірності фракційного складу (коефіцієнт варіації ν).

Для отримання достовірних даних при оцінці якості подрібнення кормів важливе значення має вибір наважки (проби). Чим вища потрібна точність оцінки, тим більшою повинна бути і маса проби. Відповідно до методичних рекомендацій державних стандартів ряду країн (Україна, Росія, Німеччина, Чехія), для визначення гранулометричного складу сипких кормових сумішей розмір наважки вибирається рівним 100 г. Оскільки розмір частинок є величиною випадковою, то для об'єктивної характеристики можуть бути використані тільки методи математичної статистики. Розміри подрібненого продукту оцінюють за вмістом в них класів (фракцій) певних розмірів, тобто по гранулометричному складу. Для визначення гранулометричного складу продуктів подрібнення фуражного зерна та інших сухих сипких матеріалів найбільшого розповсюдження набув метод просіювання проб на решітному класифікаторі. Подрібнений матеріал просівають на решетах з отворами різних розмірів. Решета встановлюють в макет від верху до низу від решіт з дрібними розмірами до крупних (рисунок 2.11). Після 5-ти хвилинного просіювання визначають масу фракцій на всіх решетах зважуванням з точністю до сотих часток грама.

Модуль помелу (М) – це середньозважений розмір часток, який задається зоотехнічними вимогами і визначається шляхом обробки результатів подрібнення

f_2.19.jpg,   (2.17)

 

де К0  – половина діаметра отвору нижнього решета класифікатора, мм;

 

ris_19.jpg

 Р – загальна маса наважки, г; Р0; Р0,2; Р1; Р2; Р3 – маса фракцій на решеті з відповідним розміром отворів, г.Рисунок 2.11 Схема решітного класифікатора

 

      К1, К2...Кn – середній діаметр отворів двох суміжних решіт, мм; визначається як середня величина розміру отворів над і під відповідною фракцією:

      f_2.20.jpg,                         (2.30)

 

де d1 – діаметр отвору решета, що знаходиться над решетом, з якого береться навіска, мм;

d2  діаметр отвору решета, з якого береться навіска, мм;

Р0 – маса залишку на дні коробки, г;

       Р1; Р2; Рn – маса фракцій на решеті з отворами діаметрами 

                         d1, d2 …dn, кг.

Для заданого варіанту набору решіт модуль помелу М визначається за рівнянням:

      f_2.21.jpg,      (2.31)

 

де  Р0,1; Р1; Р2; Р3 – маса фракцій на решетах з отворами відповідно 0,2; 1; 2, 3 мм;

0,1; 0,6; 1,5; 2,5; 3,5 – середній діаметр отворів двох суміжних решіт, мм.

Ступінь нерівномірності фракційного складу оцінюють коефіцієнтом варіації.

Коефіцієнт варіації (ν) фракційного складу продуктів подрібнення становить:

      f_2.22.jpg,                         (2.32)

 

де σ – середнє квадратичне відхилення, мм:

 

        f_2.23.jpg,            (2.33)

 

li – середній розмір часток кожного залишку; для приведених вище фракцій, відповідно, 0,1; 0,6; 1,5; 2,5; 3,5 мм;

n – кількість фракцій (залишків).

При цьому слід виділити такі основні критерії та вимоги якісного подрібнення кормів:

·    середньозважений розмір кормових часток має відповідати науково обґрунтованим зоотехнічним вимогам;

·    коефіцієнт варіації фракційного складу продуктів подрібнення не повинен перевищувати 45…65%. Верхня межа рекомендується для випадків переробки грубих кормів, дрібного та середнього помелів зерна; нижня – крупного помелу концкормів.

Результати досліджень свідчать, що зниження коефіцієнта варіації фракційного складу при подрібненні кормів на кожні 10% рівноцінне за технологічною ефективністю економії або додатковому виробництву 1…3% кормів.

 

2.3.2 Основи теорії різання

Способи різання

Технологічні властивості грубих і соковитих кормів

До технологічних властивостей грубих і соковитих кормів можна віднести вологість, розмірні характеристики, коефіцієнти тертя, показники опору різанню. Чисельні значення цих показників для грубих і соковитих кормів істотно розрізняються, але важливість даних технологічних властивостей безперечна. Це обумовлено застосуванням для грубих і соковитих кормів одних і тих же робочих органів для обробки.

За показниками питомої роботи різання є суперечності в даних різних дослідників. Так, С.В. Мірошников вказує, що середнє значення питомої роботи різання складає: для сіна – 5,7 кДж/м2, соломи – 3,8 і трав – 4,8. Це приблизно у 4 рази менше, ніж за даними Н.Е. Різника. Швидше за все, ці відмінності обумовлені вживаними методиками  визначення цього показника. Середні значення питомого опору різанню сіна коливаються  в межах 5,7…12,0 кН/м. Якщо опір сіна прийняти за 100%, то опір трави складає 80…90%, соломи 55…60%. Швидкість руйнування стеблових кормів ударом складає 50…60 м/с. Для розрахунку штифтових робочих органів  подрібнювачів  важливий такий показник, як кут зламу, при якому стебло руйнується. Для сухих стебел люцерни цей кут рівний 15…21°. Опір різанню коренеплодів залежить від ряду чинників: фізичного стану, сорту, розміру, товщини стружки, кута заточування і установки ножа, стану леза ножа. Величина питомого опору різанню коливається в межах 1,48…1,96 кН/м. Коренеплоди завжди забруднені землею, піском і різними сторонніми домішками (камені, шматки дерева, солома і т. д.). Ступінь забруднення коренеплодів залежить від ґрунту і його стану, способу прибирання і зберігання, а також від сорту, форми і розмірів коренеплодів.

За загальними закономірностями різання – це один із способів подрібнення матеріалів. На відміну від інших способів подрібнення, різання – це процес, яким найкраще керувати. У цьому випадку точнішим терміном є не руйнування матеріалу, яке переважно відбувається за випадковими напрямками, а розділення його на частини.

Теорію різання лезом розробив академік В.П. Горячкін, і надалі вона одержала розвиток в працях академіка В.А. Желіговського, професора Н.Е. Резніка і в роботах інших учених.

Залежно від способу дії робочого органу на матеріал розрізняють три види різання: лезом, пуансоном, різцем (рисунок 2.12). При різанні пуансоном і різцем сама робоча кромка (лезо) безпосередньої дії  на матеріал не надає. У результаті дії пуансона на матеріал передаються дотичні зусилля, що концентруються у напрямку окремих площин – площин зсуву. Руйнування відбувається шляхом зміщення одних часток матеріалу відносно інших. Клин, що проникає в перероблюваний матеріал, діє на нього своїми гранями. Руйнування при цьому здійснюється в результаті розривних зусиль, які виникають і поширюються у матеріалі попереду кромки клина. Процес протікає із зняттям стружки. Різання пуансоном реалізоване в апараті вторинного різання подрібнення кормів „Волгарь-5“, а різання різцем – в дискових коренерізках.

ris_20.jpg 

а – пуансоном; б – клином (різцем); в – лезом

Рисунок 2.12 Способи різання

 

При різанні лезом матеріал руйнується, в основному, під дією сили безпосередньо вершини двогранного кута (леза). При цьому, процесу різання повинне передувати ущільнення матеріалу до певної величини, яке виконується живлячими вальцями соломосилосорізки і завершується ножем (в межах пружної деформації).

Процес перерізання стебла складається з двох етапів: попереднього ущільнення і, власне, різання матеріалу. Сила стиснення, що діє з боку ножа і здатна порушити процес різання, називається критичною силою.

Різання лезом може протікати без ковзання щодо матеріалу і з ковзанням. При ковзному різанні потрібна менша нормальна сила на матеріал, необхідна для здійснення різанням. Полегшення проникнення ножа в матеріал при ковзному різанні пояснюється перепилюючою дією мікровиступів частинок леза. Мікровиступи леза ножа захоплюють волокна матеріалу, внаслідок чого між зміщуваними і сусідніми волокнами виникають напруги розтягування і зрушення, для яких межа міцності менше, ніж деформація стискання, що викликається дією нормальної сили.

Робочі органи різального апарата – це ніж та протирізальний елемент (пластина). У площині зрізу виникають кути защемлення χ та ковзання τ (рисунок 2.13).

  ris_2.21.jpg

1 – лезо ножа; 2 – протирізальна пластина; 3 - перероблюваний матеріал

  Рисунок 2.13 Схема кутів

Кут защемлення χ – це кут між лезом ножа та протирізальною пластиною. Щоб відбулося перерізання перероблюваного матеріалу, його потрібно зафіксувати (защемити, затиснути) між ножем та протирізальною пластиною. Розглянемо умови защемлення матеріалу.

Кут защемлення χ – це кут між лезом ножа та протирізальною пластиною. Щоб відбулося перерізання перероблюваного матеріалу, його потрібно зафіксувати (защемити, затиснути) між ножем та протирізальною пластиною. Розглянемо умови защемлення матеріалу.

При дії ножа на перероблюваний матеріал із зусиллям Р виникає реакція матеріалу R (рисунок 2.14).

 

 ris2.14.jpg

1 – ніж; 2 – протирізальний елемент; 3 – перероблюваний матеріал

Рисунок 2.14 Визначення умовизащемлення матеріалу

 

Розкладемо цю реакцію в координатах вздовж леза ножа та нормальній до нього. Одержимо дотичну ТR і нормальну NR сили. Перша з них намагається вивести матеріал з-під ножа, а друга спричиняє виникнення тертя між матеріалом та лезом і цим протидіє виводу. Тепер очевидно, що умовою защемлення (затискання) матеріалу буде:

 f_2.24.jpg                        (2.34)

Ще один кут має місце в процесі різання, – це кут ковзання τ . Він утворюється між напрямком сили дії ножа на перероблюваний матеріал (сила різання Р) та її нормальною N складовою. Стосовно конструктивних елементів різального апарата – це кут між радіус-вектором (плече прикладання сили Р) та лезом ножа.

Величина кута ковзання залежить від співвідношення дотичної Т та нормальної N складових сил різання:

 f_2.25.jpg.                      (2.38)

Наведений вираз К прийнято називати коефіцієнтом ковзання. Кут τ та коефіцієнт К ковзання відіграють важливу роль у процесі різання.

Види різання лезом

Для різання виключне значення мають нормальний тиск ножа на перероблюваний матеріал, боковий (ковзний) рух ножа по матеріалу, кінематична трансформація кута заточування. Всі вони залежать від кута ковзання τ, величиною якого визначаються три види різання (за класифікацією акад. В.А. Желіговського) лезом та, в деякій мірі, і клином.

Нормальне різання. Різання матеріалу відбувається тільки під дією нормальної сили без переміщення матеріалу щодо леза ножа (бічне переміщення). Кут ковзання t = 0. Відбувається нормальне різання за принципом „рубання“. Це найбільш неврівноважений (динамічний) вид різання, що супроводжується значною деформацією перероблюваного матеріалу. Останнє явище потребує додаткових енергетичних витрат.

Похиле різання. Різання відбувається при величині кута ковзання у межах:

0<τ≤φ.

У цьому разі, крім нормальної сили, виникає дотична (бокова) сила. За величиною переважає перша і різання відбувається нормальним тиском, але при цьому ніби зменшується (трансформується) кут заточування α ножа. За рахунок трансформації кута заточування підвищується гострота леза ножа у напрямку його входження в матеріал, що перерізається. Як результат, забезпечується різання при меншому загальному зусиллі.

Ковзне різання. Ковзне різання відбувається у тих випадках, коли кут ковзання перевищує величину кута тертя між лезом ножа і перероблюваним матеріалом. Академік В.П. Горячкін відзначив, що відносний рух ножа забезпечує перепилюючу дію мікровиступів леза, які можна бачити під мікроскопом навіть на лезі бритви. Роль нормального зусилля зводиться при ковзному різанні лише до того, щоб притискати ніж до матеріалу.

Таким чином, у випадку ковзного різання, перепилююча дія леза і значна трансформація кута заточування сприяють розділенню перероблюваного матеріалу на частки практично без його деформації, а також істотному зниженню зусилля різання. Це найекономічніший за енергозатратами спосіб різання, який дає дуже чистий зріз.

Класифікація різальних апаратів

Узагальнення і систематизацію відомих конструктивно-технологічних схем різальних апаратів виконав І.І. Ревенко. Вона приведена на рисунку 2.15.

Аналізуючи наведену класифікацію, слід відзначити, що в кормоприготуванні поширені дискові та барабанні різальні апарати з обертальним рухом. Їх переваги: висока продуктивність завдяки швидкохідності, зрівноважена робота, широкі можливості регулювання крупності продукту, відносна простота конструкції та експлуатації.

 

 ris_2.15_.jpg

Рисунок 2.15 Класифікація різальних апаратів

 

2.3.3 Машини для подрібнення стеблових кормів

Вимоги до подрібнювачів

Машини цієї групи часто в однаковій мірі придатні до подрібнення як грубих, так і зелених кормів, тоді їх називають соломосилосорізки. Іноді ж існують і вузькоспеціальні машини, призначені для переробки тільки одного із видів сировини (наприклад, грубих кормів ИГК-30Б).

Подрібнювачі стеблових кормів повинні задовольняти таким вимогам:

·    універсальність щодо можливості переробки різних видів грубих кормів та зеленої маси;

·    можливість регулювання крупності (довжини) часток продукту в межах, відповідно до зоотехнічних вимог (від 2 до 50 мм);

·    здатність, особливо при переробці грубих кормів, перетирати та розщепляти стебла вздовж волокон, тобто перетворювати різку з жорсткими гострими краями у м’яку січку;

·    наявність пристроїв для видалення важких включень (метал, каміння, грудки землі тощо);

·    висока ступінь механізації завантажування сировини та видалення продуктів подрібнення;

·    простота конструкції та технічного обслуговування, надійність і довговічність в експлуатації.

Для переробки стеблових (грубі, зелені, силосовані) кормів використовують спеціальні подрібнювачі з ножовими (соломосилосорізки, пастоприготувачі) або штифтовими (дезінтегратори, дісмембратори) робочими органами, а також універсальні молоткові.

Подрібнювач включає такі основні елементи: живильник, що складається з подавального конвеєра та пресувального механізму; виконавчий або подрібнювальний апарат, який має активні та пасивні робочі органи; розвантажувальний пристрій (пневматичний або механічний транспортер чи звичайна скатна поверхня).

У машинах для переробки грубих кормів на січку застосовують ножові або штифтові подрібнювальні апарати, а переробку зелених, силосованих та деяких інших кормів на січку чи пасту здійснюють ножовими і комбінованими (ножово-рекаттерними) подрібнювачами. Порівнюючи ножові та штифтові подрібнювачі відносно переробки грубих кормів, слід зазначити, що перші, принцип дії яких полягає в розрізанні матеріалу на частки, споживають у 2…2,5 рази менше енергії на переробку тієї ж кількості корму, ніж штифтові. Але штифтові апарати забезпечують кращу якість переробки. Вони не лише скорочують довжину часток, але й розщеплюють стебла вздовж волокон, перетирають їх і роблять січку м’якою. Після такої переробки грубі корми легше змочуються, наприклад слиною, хімічними реагентами чи іншими рідинами, інтенсивніше піддаються різним технологічним заходам (тепловій і хімічній обробці тощо), краще поїдаються тваринами, повніше засвоюються в їх організмі. Для відновлення високоефективної роботоздатності ножі та протирізальні елементи соломосилосорізок рекомендується заточувати після переробки відповідно 4…6 та 18…25 т кормів. У зв’язку з цим, істотно ускладнюється експлуатація цих машин, підвищуються витрати на їх технічне обслуговування.

З іншого боку, у разі переробки кормів з високим вмістом вологи (соковитих) саме різальні апарати, як найбільш економічні за енерговитратами, спричиняють мінімальні виділення соку та утворення м’язги, допускають найменші втрати поживних речовин. Поєднання принципів різання з іншими руйнівними факторами (різання з перетиранням – ножово-рекаттерний подрібнювач, різання з роздавлюванням – пастоприготувачі) забезпечує високий ступінь подрібнення соковитих кормів при помітно менших енерговитратах та виділенні соку порівняно з варіантами, де відсутній фактор різання (наприклад, штифтові чи молоткові подрібнювачі).

 

2.3.4 Пастоприготувачі

Пастоприготувач складається з живильно-пресувального механізму та подрібнювального апарата. Подача сировини з поступовим ущільненням здійснюється шнеком, крок гвинтової поверхні якого зменшується у напрямку до подрібнювального апарата. Цим і досягається ущільнення перероблюваного матеріалу.

Пастоприготувачі бувають одно-, дво- або багатоступінчасті. Прикладом одноступінчастого може бути пастоприготувач з активним ножем та решіткою (рекаттером), яка регулює крупність і одночасно є протирізальною частиною (рисунок 2.16, а).

ris_2.16.jpg

а – одноножевий з рекаттером (решіткою); б – з багатодисковим різальним

апаратом; 1 – завантажувальна горловина; 2 – шнек; 3 – ніж (активний);

4 – решітка (рекаттер); 5 – протирізальні елементи

Рисунок 2.16- Конструктивно-функціональні схеми пастоприготувачів

 

У багатоступінчастому пастоприготувачі (рисунок 2.16, б) матеріал послідовно переробляється рядом робочих органів (наприклад, набором активних і пасивних ножів). І в цьому випадку крупність продукту визначається, перш за все, встановленою кількістю подрібнювальних робочих органів.

У пастоприготувачах подрібнення матеріалу здійснюється за принципом різання пуансоном.

В практиці кормоприготування набув розповсюдження подрібнювач-пастоприготувач ИКВ-5 „Волгар-5“, (рисунок 2.17). Він призначений для подрібнювання соковитих і грубих кормів (коренебульбоплоди, баштанні плоди, зелена маса, силос, сінаж, сіно, солома), а також риби. Його можна використовувати як в потокових лініях кормоприготування, так і самостійно.

Подрібнювач має живильник (горизонтальний та похилий транспортери), різальний апарат (ножовий барабан і протирізальна пластина) із заточувальним пристроєм, шнек, подрібнювальний апарат другого ступеня (набір рухомих та нерухомих дискових ножів) та електропривод.

Сировина, що підлягає переробці, подається на горизонтальний транспортер, який взаємодіючи з похилим транспортером ущільнює її і спрямовує до різального апарата першого ступеня. Він складається з барабана, на якому встановлено 6 ножів з кутом заточування 35°40' і кутом підйому гвинтової лінії 70° та протирізальної пластини. Кут заточування протирізальної пластини 75°. Зазор між лезом ножів і протирізальною пластиною встановлюють в межах 0,5…1 мм. Тут відбувається попереднє подрібнення. Подрібнений ріжучим барабаном корм падає на шнек і прямує ним в апарат вторинного різання, що складається з 9 рухомих і 9 нерухомих ножів. Цей апарат подрібнює корм до фракції розміром 2…10 мм.

 

                                                ris_2.17.jpg

 

1 – шнек; 2 – ножовий барабан; 3 – похилий транспортер; 4 – скоба

керування; 5, 6,7 – натяжні зірочки; 8 – горизонтальний транспортер;

9 – натяжний пристрій горизонтального транспортера;

10 – подрібнювальний апарат другого ступеня; 11 – автомат вимкнення

Рисунок 2.17 Подрібнювач кормів ИКВ-5А „Волгар-5“

 

Апарат вторинного різання влаштований таким чином. У жолобі по всій ширині корпусу подрібнювача розташований шнек діаметром 440 мм, що має на кінцях консольні вали. На консольний вал з боку виходу продукту надіта втулка з шліцьовою зовнішньою поверхнею. На шліцьовану частину цієї втулки надіті рухомі (з шліцами) і нерухомі (без шліц) ножі, що чергуються. Останні своїми зовнішніми кінцями закріплені на нерухомих планках на корпусі. Багатоножовий дисковий ріжучий апарат щілинного типу здійснює двоопорне різання ножами з П-подібною ріжучою кромкою і кутами заточування, рівними 90°. Цей апарат енергоємніший в порівнянні з соломосилосорізкою, але він дозволяє отримати тонке подрібнення і більш рівномірний гранулометричний склад частинок. Готовий продукт розвантажується крізь нижнє вікно корпуса.

Крупність продукту регулюють зміною положення першого рухомого ножа відносно кінця шнека а також кількості ножів у апараті другого ступеня. При подрібненні корму для птиці перший рухомий ніж встановлюють на зовнішні шліци втулки 10 так, щоб кут між його лезом і кінцем витка шнека 6 рівнявся 9°, а для свиней – 54°. Кожний наступний ніж зміщують проти напрямку руху по спіралі на 72° відносно попереднього. Після цього втулку з ножами встановлюють внутрішніми шліцами на вал в потрібне положення. На валу закріплюють фланець і з’єднують останній із фланцем втулки 10 зрізним штифтом 11. В разі використання подрібнювача на фермах рогатої худоби (що нераціонально) рухомі і нерухомі ножі апарата другого ступеня знімають.

Загострення ножів на барабані першого ступеня подрібнення здійснюють безпосередньо на машині. Для цього до барабана, що обертається на холостому ходу, штурвалом підводять наждак закріплений в головці заточувального пристрою і, переміщаючи його вздовж барабана, загострюють ножі. Після загострення ножів наждак відводять до упору від ножів і фіксують. Для загострення ножів апарата другого ступеня в головці заточувального пристрою є невеликий наждачний круг, який проводиться в дію від шківа ножового барабана за допомогою фрикційного ролика. Рухомі і нерухомі ножі апарата другого ступеня знімають, по черзі загострюють, а потім знову встановлюють на місце.

Для ефективного різання зазор між лезами ножів апарата першого ступеня та протирізальною пластиною встановлюють в межах 0,5-1 мм переміщенням барабана разом з підшипниками за допомогою регулювальних гвинтів. А зазор між лезами рухомих і нерухомих ножів апарата другого ступеня (0,05…0,7 мм) забезпечується за рахунок товщини кілець та прокладок, а також шляхом переміщення опор разом з блоком нерухомих ножів.

Для попередження поломок на подрібнювачі встановлені запобіжні (захисні) пристрої. Так, привід горизонтального і похилого транспортерів здійснюється ланцюговою передачею від розподільчої коробки з фрикційною муфтою, яка пробуксовує при перевантаженні транспортерів. Шківи ножового барабана і шнека оснащені зрізними штифтами.

Зрізний штифт 11 є і в приводі апарата другого ступеня, який зрізується при потраплянні міцного тіла між рухомими і нерухомими ножами. Після цього втулка 10 з ножами зупиняється, а вал шнека з фланцем продовжують обертатись і палець останнього виходить із зачеплення. Пружина в стакані розпрямляється, останній відходить назад і натискає кнопку вимикача приводного електродвигуна. Після виявлення і усунення причини зупинки пружину та палець повертають в робоче положення і встановлюють новий зрізний штифт. 

2.3.5 Штифтові подрібнювачі

Подрібнювальний апарат штифтового подрібнювача складається з камери, робоча поверхня якої утворена концентрично розміщеними рядами нерухомих штифтів та ротора (дисмембратор). На роторі, в свою чергу, встановлені концентричними рядами рухомі штифти та розвантажувальні лопатки. Рухомі штифти в процесі роботи переміщуються в зазорах між рядами нерухомих штифтів камери.

Варіант подрібнювача коли штифти розміщені концентричними рядами на двох роторах, що обертаються назустріч один одному, називається дезінтегратором. В цьому випадку швидкості дії (ударів) робочих органів підвищуються. Завдяки цьому процес подрібнення відбувається інтенсивніше. Проте таке технічне рішення має значно складнішу конструкцію, особливо приводу.

Будову і принцип дії машини такого типу розглянемо на прикладі подрібнювача ИГК-30Б (рисунок 2.18). Він призначений для подрібнення соломи, сіна та інших грубих кормів у розсипному стані вологістю до 25%. Виготовляється у двох модифікаціях – з приводом від ВВП трактора класу 1,4 (ИГК-30Б-І) та з приводом від електродвигуна потужністю 30 кВт (стаціонарний варіант, ИГК-30Б-ІІ).

Подрібнювач складається з рами живильника, подрібнювального апарата з кожухом і пневматичний транспортер.

Живильник має горизонтальний 1 і похилий ущільнювальний 2 транспортери. Він забезпечує подачу сировини в подрібнювальний апарат і одночасне відокремлення важких включень, які випадають із шару грубих кормів крізь спеціальне вікно знизу приймальної камери.

Подрібнювальний апарат складається з нерухомого 4 і рухомого 6 дисків, на яких концентричними рядами розміщені штифти 3. Штифти в поперечному перетині мають клиновидну форму і встановлені загостреною гранню вперед по ходу руху, що дозволяє здійснювати інтенсивнішу рубаючу дію. Причому активні (рухомі) ряди штифтів чергуються з нерухомими. Кожух подрібнювального апарата має дефлектор 5, яким відводяться продукти подрібнення, а також люк для огляду апарата.

ris_2.18.jpg 

 

1 – горизонтальний транспортер; 2 – похилий транспортер; 3 – штифти;

4 – нерухомий диск; 5 – дефлектор; 6 – рухомий диск; 7 – лопаті вентилятора;

8 – електропривод; 9 – уловлювач важких включень

Рисунок 2.18 Конструктивно-функціональна схема подрібнювача

ИГК-30Б

 

Грубі корми завантажуються на горизонтальний транспортер 1 і подаються ним, дещо ущільнюючись, похилим транспортером 2 у приймальну камеру.

На диску ротора є лопаті 7 типу вентилятора. Під час обертання ротора в центрі приймальної камери створюється розрідження, яке сприяє затягуванню перероблюваного матеріалу в цю камеру. Важкі включення (каміння, метал, грудки землі) випадають у отвір між транспортером-живильником і ротором. Потім перероблюваний матеріал відкидається в зону подрібнювання, де штифти ротора взаємодіють із нерухомими штифтами на боковині камери. Подрібнення відбувається в результаті розбивання, розривання і перетирання стебел соломи (сіна), які розділяються на частки впоперек і розщеплюються вздовж волокон. Продукти подрібнення повітряним потоком та лопатками видаляються у дефлектор.

Одержана після такої обробки січка має широко розвинуту поверхню, легко змочується слиною, розчинами або парою, добре поїдається тваринами. Проте, в разі підвищення вологості, стеблові матеріали втрачають крихкість, важче піддаються розриванню та перетиранню, тому ефективність роботи подрібнювача різко знижується. У випадку вологості сировини більше 25…28% подрібнювач взагалі втрачає здатність переробляти корми, оскільки стебла намотуються на штифти і апарат забивається.

Розмір часток продукту знаходиться в межах 10…70 мм. Ступінь подрібнення можна регулювати шляхом симетричної зміни кількості штифтів подрібнювального апарата. Причому, краще це робити стосовно нерухомих штифтів, оскільки зміна рухомих може привести до порушення балансування ротора. Крім того, при переробці сировини вологістю понад 20% для зменшення швидкості подачі на вал редуктора встановлюють зірочку з кількістю зубів 15, а на проміжний вал – 20.

Порівняно з ИГК-30Б подрібнювач ИГК-Ф-4 має в 1,5 рази потужніший привод і забезпечує вищу продуктивність. Крім того, він оснащений поперечним конвеєром для видалення важких домішок.

2.3.6 Молоткові подрібнювачі

За призначенням молоткові подрібнювачі можна поділити на три групи:

·    спеціальні – переробляють конкретні види кормової сировини, близькі між собою за фізико-механічними властивостями, умовами завантаження, а також регулюванням якості та характеристиками продукту. До них відносяться, наприклад, дробарка для подрібнення зерна, мінеральних добавок тощо;

·    універсальні – можуть переробляти матеріали, що суттєво розрізняються за своїми властивостями (наприклад, сипкі та стеблові, сухі і вологі або соковиті) і характеристиками продуктів подрібнення (борошно, січка, паста), а отже і умовами подачі сировини, видалення продукту;

·    комбіновані – що суміщають подрібнення з іншими технологічними процесами. Частіше за все це подрібнювачі-змішувачі.

За конструктивним виконанням молоткові подрібнювачі бувають (рисунок 2.19) відкритого і закритого типів, з периферійною і центральною (осьовою) подачами сировини в робочу камеру, з пристроєм для попереднього деформування або подрібнення сировини і без нього, з горизонтальним і вертикальним розміщенням барабана, із шарнірно підвішеними (молотки) робочими органами на барабані та з жорстким їх кріпленням, з циліндричними і боковими решетами, а також безрешітні, з вихровою камерою або без неї. Розрізняються подрібнювачі і за кількістю барабанів (одно- та двобарабанні), організацією повітряного потоку (замкнута, напівзамкнена та відкрита системи циркуляції повітря), видаленням продуктів подрібнення (пневмо- або механічним транспортером, самопливом тощо). У дробарках закритого типу решето і деки охоплюють барабан від 120 до 360°. Матеріал видаляється у міру подрібнення до заданого розміру через отвори решета. Ці дробарки можуть бути з горизонтальним і вертикальним валом.

Так, універсальні та комбіновані машини, на перший погляд, мають суттєві переваги над спеціальними, оскільки здатні забезпечувати ширше коло робіт і, цим самим, скорочують потреби в номенклатурі машин. Проте їх економічна ефективність і, що головне якість роботи не завжди рівнозначні і часто поступаються відповідним показникам спеціальних машин іншого типу. Виходячи з їх порівняння, молоткові подрібнювачі доцільно застосовувати переважно для переробки сухих кормів (фуражного зерна, стеблових матеріалів тощо).

До того ж додамо, що для подрібнення, наприклад, грубих кормів на борошно з метою їх використання в раціонах свиней чи птиці взагалі практично немає іншого вибору, крім молоткових подрібнювачів.

                                        ris_2.19.jpg

 

а,е – відкритого типу: б, в, г, д – закритого типу; а, б, д, е –периферійна

подача; в, г – центральна подача; д, е – з пристроєм для попередньої обробки сировини; а, б, в, д, е – з горизонтальним розміщенням барабана;

г – з вертикальним розміщенням барабана; б, г, д, е – з шарнірними

молотками; а, е – безрешітні; б, в, д – з циліндричними решетами;

г – з боковим решетом

Рисунок 2.19 Типи молоткових подрібнювачів

 

При розробці конструктивно-технологічної схеми молоткових подрібнювачів одним з першочергових питань є вибір способу подачі вихідного матеріалу в робочу камеру.

Порівняння способів подачі сировини в робочу камеру свідчить, що:

·    центральна подача в більшій мірі сприяє затягуванню сировини в камеру подрібнення і дозволяє збільшити площу сепарувальної поверхні (до 360º кута обхвату камери);

·    периферійна подача відзначається рівномірнішим розподілом навантаження по ширині подрібнювальної камери, що зумовлює рівномірніше навантаження і спрацювання робочих органів і, в кінцевому підсумку, підвищення їх довговічності; високою ефективністю первинних ударів молотків; більшою рівномірністю гранулометричного складу продукту і вищим ступенем подрібнення перероблюваного матеріалу; кращою організацією і рівномірністю повітряного режиму в робочій камері та зарешітному просторі; меншими енерговитратами на вентиляційну дію молоткового барабана; можливостями переробки стеблових та кускових матеріалів без попереднього різання, а також конструювання подрібнювачів відкритого типу (безрешітних, комбінованих).

Молоткові подрібнювачі – це машини ударної дії, які мають такі позитивні ознаки: широка універсальність, простота конструкції і експлуатації, висока надійність у роботі, компактність будови, швидкохідність робочих органів, що спрощує трансмісію (дозволяє безпосередньо з’єднувати вал барабана з валом електродвигуна) і обумовлює високу продуктивність, пристосованість до автоматизації керування технологічним процесом. Завдяки цьому вони поширені в багатьох галузях народного господарства.

До робочих органів відносять молотки, решета і деки. Решта механізмів транспортери-живильники, бункери, вентилятори, циклони, фільтри, трубопроводи, вивантажувальні транспортери є допоміжними, що забезпечують безперервність і надійність технологічного процесу.

Молотки призначені для подрібнення матеріалу. Їх розрізняють за формою, розмірам і призначенням. Молотки бувають пластинчасті прямокутної  і ступінчастої  форми, а також складені фігурні.

Для подрібнення зерна і м’яких матеріалів використовують пластинчасті молотки завтовшки 2...3 мм, для стеблових кормів 6...8 мм, для крупнокускових (качани, макуха) 8...12 мм, для соковитих кормів  складені фігурні.

Виготовляють молотки з марганцевої сталі або вуглецевої сталі з наплавленням кромок сарматом. Молотки з одним отвором для пальця після зносу кромки повертають, з двома отворами переставляють тричі. Залежно від конструкції молотків і фізико-механічних властивостей подрібнюваного матеріалу, молотки можуть служити 72...280 годин.

Розміщують молотки на циліндричній поверхні ротора по гвинтовій лінії з двома або трьома заходами або ж паралельними рядами.

Решета призначені для відведення готового продукту, додаткового його подрібнення і регулювання ступеня подрібнення. У кормодробарках застосовують гладкі решета з листової сталі з пробивними круглими отворами діаметром від 3 до 10 мм. Живий перетин решіт складає 0,08...0,35 мм. Вони виготовляються з листової сталі завтовшки від 2 до 8 мм і бувають гладкими  і лускатими . У тонких гладких решетах отвори штампуються, а в товстих висвердлюються. Для зменшення опору руху продукту отвори в товстих решетах роблять конічними. Лускаті решета мають гострошорсткуваті поверхні, що значно підвищує ефект подрібнення і пропускну спроможність, порівняно з гладкими решетами.

Кормодробарка КДУ-2 „Українка” – це універсальна машина, призначена для подрібнення всіх видів зерна, качанів кукурудзи, сіна, зеленої маси, силосу і коренеплодів. Крім того, на ній можна готувати суміш з двох-трьох компонентів і збагачувати їх рідкими добавками.          

Дробарка (рисунок 2.20) складається із завантажувального бункера, ротора, решіт, різального апарата, горизонтального та похилого транспортерів, живильного механізму, циклона, шлюзового затвору і вентилятора.

 ris_2.20.jpg

 

1подрібнювальний апарат; 2вентилятор; 3завантажувальний бункер;      4вивантажувальні рукава;

5шлюзовий затвор; 6циклон; 7кормовий трубопровід; 8повітряний трубопровід; 9зворотний повітропровід з  фільтром; 10амперметр-індикатор; 11черв'ячний редуктор; 12ножовий барабан;

13важіль вмикання; 14 – горизонтальний транспортер-живильник;  15електродвигун; 16рама;

17похилий підпресовуючий транспортер; 18редуктор.

Рисунок 2.21 Технологічна схема універсальної дробарки КДУ-2

 

Різальний апарат – це барабан, на якому закріплено три криволінійні ножі, і протирізальна пластина. Протирізальна пластина має додаткову пластинку для регулювання зазору відносно робочої поверхні стрічки транспортера для запобігання затягування корму в щілину між ними.

Ротор дробарки має набір несучих дисків, встановлених на валу на спеціальній шпонці і розділених втулками. Крізь отвори дисків проходять пальці, на яких шарнірно навішені молотки. У камері подрібнення встановлено змінне решето і дека.

Привод дробарки здійснюється від електродвигуна потужністю 30 кВт. Для полегшення умов пуску в привідному шківі електродвигуна вмонтована відцентрова фрикційна муфта. Для досягнення максимальної продуктивності дробарки необхідно механізувати подачу сировини і відведення готової продукції. При використання дробарки в кормоцеху для подрібнення зернофуражу рекомендується здійснювати завантаження його із спеціальних бункерів, а розвантаження продукту – транспортерами безпосередньо із циклона.

При подрібненні зернових та інших сипких кормів транспортери-живильники і та ножовий барабан вимикають. Для цього знімають відповідно приводні паси. Подачу зерна в камеру подрібнювання із завантажувального бункера регулюють заслінкою, а контролюють за показами амперметра-індикатора. Сила струму при цьому не повинна перевищувати 55...60 А.

Для одержання необхідної крупності продукту перед пуском дробарки встановлюють відповідне змінне решето.

Під горловиною бункера перед камерою подрібнення є магнітний сепаратор, який затримує металеві домішки. У робочій камері зерно подрібнюється молотками і разом з потоком повітря крізь отвори решета продукти подрібнення виносяться в зарешітний простір, звідки відсмоктуються вентилятором і подаються в циклон. У циклоні частинки подрібненого корму під дією відцентрової сили притискаються до стінок, за рахунок сил тертя втрачають швидкість, відокремлюються від потоку повітря, опускаються вниз і ротором шлюзового затвору розвантажуються в мішки. Повітря з циклона разом з пиловидними частками зворотним трубопроводом повертаються в робочу камеру дробарки. При цьому частина повітря крізь фільтр із тканини входить у навколишнє середовище. Таким чином, у дробарці реалізується напівзамкнутий цикл використання повітря.

При подрібненні кукурудзяних качанів, сіна на борошно та інших стеблових чи кускових кормів вмикають транспортер-живильник і ножовий барабан. Для цього до початку роботи на шківи валів електродвигуна і ножового барабана одівають клинові паси і натягують їх за допомогою ролика. Горловину зернового бункера закривають заслінкою. Пуск дробарки здійснюють при вимкненому транспортері-живильнику (для зниження пускового моменту).

Після досягнення номінальної частоти обертання ротора дробарки вмикають транспортер-живильник. Корми завантажуються на горизонтальний транспортер, ущільнюються похилим транспортером і подаються до ножового барабана. Попередньо подрібнені ножами, частки корму захоплюються потоком повітря і надходять до молоткової камери, де подрібнюються до кінцевих розмірів, просіваються крізь решето і вентилятором подаються в циклон.

Для забезпечення ефективного різання сіна та інших стеблових кормів ножі мають бути завжди гострими, а зазор між лезом і протирізальною пластиною – не перевищувати 0,3…0,5 мм. Для зручного доступу до ножів знімають пружини похилого транспортера і піднімають його вгору, повертаючи відносно верхнього ведучого валика. Для регулювання зазору між лезом ножа і протирізальною пластиною послаблюють болти, якими ніж кріпиться до хрестовин, контргайки регулювальних болтів і ними встановлюють необхідний зазор. Після регулювання зазору кріпильні болти міцно затягують, а регулювальні гвинти фіксують контргайками.

При подрібненні зеленої маси, коренеплодів та інших кормів з високою вологістю робота дробарки здійснюється за прямоточним варіантом. До початку роботи виймають решето, встановлюють розвантажувальну горловину і відкривають люк у кришці дробильної камери. Всмоктувальний патрубок вентилятора знімають, а на вхідному вікні вентилятора встановлюють сітку. Транспортером корм подається до ножового барабана, подрібнюється і надходить до молоткової камери, де додатково подрібнюється і розвантажується крізь вставну горловину в боковий люк у кришці камери. Муфта забезпечує автоматичне вимкнення ріжучого барабана при попаданні сторонніх предметів з подрібненим кормом.

Дробарку готують до роботи, перевіряючи стан всіх складальних одиниць, кріплень, натягнення пасів і ланцюгових передач, регулювання і змащування в редукторах і підшипниках. Регулюють зазор кожного ножа за допомогою двох настановних гвинтів, заздалегідь ослабивши кріплення ножа до хрестовин барабана. Болти кріплення переміщують з ножами в пазах хрестовин. Після досягнення необхідного зазору проводять затягування болтів кріплення і закріплюють контргайками гвинти. Перестановкою планки на протиріжучій пластині усувають зазор між стрічкою транспортера і протиріжучою пластиною. Натяжіння пасів приводу подрібнюваль-ного барабана проводять переміщенням електродвигуна по санчатах, а натягнення ланцюгів за допомогою натяжних роликів і зірочок. Стрічку транспортера-живильника натягують болтами регулювання в його хвостовій частині, а підпресовуючого транспортера переміщенням натяжних зірочок всередині корпуса транспортера шляхом перестановки кріпильних болтів в прорізах боковин. Прогин ланцюгів і транспортерної стрічки при зусиллі 60…70 Н повинен складати 10...15 мм, а ременів приводу 20...25 мм. Через 250...300 год. роботи міняють трансмісійну оливу в редукторах транспортера і шлюзового затвора.

Дробарка ДБ-5 (рисунок 2.22) безрешітна, призначена для по-дрібнення фуражного зерна нормальної вологості (не більше 17%). Дробарка ДБ-5 випускається в двох виконаннях: ДБ-5-1самостійна машина, що складається з дробарки, завантажувального і вивантажувального шнеків і шафи керування, і ДБ-5-2, призначена для роботи в потокових лініях комбікормових підприємств.

ris_2.22.jpg

 

1 – рама; 2 – корпус; 3 – подрібнювальна камера; 4 –вивантажувальний шнек;        5 – електродвигуни шнеків;

6 – корпус шнека; 7 – кормопровід; 8 – заслінка;      9 – сепаратор; 10 – шнек розподільчої камери; 11– розподільча камера;12 – зерновий бункер; 13 – завантажувальний шнек; 14 – датчики рівня; 15 – заслінка бункера;

16 – постійний магніт; 17 – подрібнювальний барабан; 18 – кришка подрібнювальної камери; 19 – дека;

20 – додатковий шнек.

Рисунок 2.22 – Технологічна схема дробарки ДБ-5

 

Дробарка складається з подрібнювальної камери, корпуса, бункера, розподільчої камери, рами. На рамі дробарки встановлені основний електродвигун приводу і корпус з ротором, сполученим з двигуном втулково-пальцевою муфтою. Основні складальні одиниці дробарки кріпляться до корпусу.

Ротор, встановлений в корпусі на підшипниках, складається з валу з набором дисків і молотків, шарнірно підвішених на осях. У горловині корпуса розташовані розподільча камера і кормопроводи. Для обслуговування камери передбачена відкидна кришка. Деки встановлені на внутрішній циліндричній поверхні корпусу, спираються на сектори і притискаються до них болтами. Положення дек щодо дисків ротора регулюють зміною положення секторів за допомогою ексцентриків.

Для запобігання випадковому вмиканню дробарки при відкритій кришці на корпусі встановлений кінцевий вимикач. У бункері передбачена завантажувальна і оглядова горловина; у нижній його частині встановлений привід заслінки, а на похилій стінці батарея магнітів для уловлювання металевих домішок. По вертикалі в бункері розташовані датчики нижнього і верхнього рівня зерна, за допомогою яких вмикається і вимикається завантажувальний шнек. Ступінь завантаження дробарки регулюють поворотом заслінки як від приводу, так і вручну важелем. При ручному керуванні контроль за завантаженням ведуть за показниками амперметра. При сталому режимі важелі фіксують.

Розподіл на фракції подрібненого матеріалу виконується в спеціальній розподільчий камері. Тут подрібнені частки відокремлюються від повітря і на сепаруючому решеті розділяються на фракції. Розподільники в камері утворюють канали: один для повернення повітря в подрібнювальну камеру, іншийдля повернення крупної фракції на доподрібнення. Ступінь подрібнення регулюють поворотом заслінки розподільчої камери і зміною сепаратора. Сепаратори встановлюють залежно від виду подрібненого зерна: для вівса з отворами діаметром 16 мм, для інших культур діаметром 8 мм. На верхній частині камери кріпиться тканинний фільтр, призначений для часткового скидання циркулюючого в дробарці повітря. У нижній частині камери встановлений шнек для вивантаження з неї готового продукту.

Шафа керування комплектується: амперметром контролю завантаження основного двигуна, апаратурою керування приводами і автоматичним регулятором завантаження дробарки. Електрична схема дробарки передбачає два режими роботи: налагоджувальний (з незалежним вмиканням і вимиканням приладів) і робочий (з вмиканням і керуванням приладів відповідно до технологічного процесу).

При всіх перевагах, властивих технології заготівлі пресованого сіна, до останнього часу споживачі цілком закономірно підкреслювали один наявний недолік – складність і трудомісткість процесу роздавання кормів в рулонах в тваринницьких приміщеннях. У багатьох господарствах до сьогодення можна побачити картину, коли декілька чоловік, упираючись щосили, розкочують рулон сіна або соломи по проходу ферми, а потім вилами розривають і роздають в годівниці. На даний час розроблені і підготовані до виробництва машини для подрібнення і подальшого роздавання рулонів та тюків.

Подрібнювачі кормів типу ИРТ (рисунок 2.23) використовують, переважно, на великих фермах і спеціалізованих комплексах рогатої худоби для переробки грубих кормів у розсипному стані, рулонах або тюках, перев’язаних шпагатом, і завантаження подрібненої маси в транспортні засоби. Тюки, перев’язані дротом, попередньо звільняють від нього.

Привод робочих органів подрібнювача ИРТ-165 здійснюється від вала відбору потужності тракторів Т-150К або К-701. Основними конструктивно-функціональними елементами подрібнювача є бункер із щитом, молотковий ротор, змінне решето, горизонтальний і похилий розвантажувальні транспортери, підйомник транспортера, гідропривід, мультиплікатор та шасі.

Завантажувальний бункер складається з чотирьох з’єднаних між собою секцій, закріплених на вінці дефлектора, ущільнювача і днища. Він опирається на ролики і має можливість обертатись навколо своєї осі. Дефлектор, встановлений на боковій стінці всередині бункера, призначений для запобігання зависанню корму. Над бункером розміщено нерухомий щит, який спрямовує корм у бункер і запобігає потраплянню неподрібненого корму на розвантажувальний транспортер. Напрямна спіраль на днищі спрямовує корм до центра бункера і сприяє рівномірному завантаженню ротора по його довжині.

ris_2.23.jpg

 

1 – телескопічний вал; 2 – мультиплікатор; 3 – рама; 4 – гідропривід; 5 – місток для технічного обслуговування; 6 – бункер; 7 – шасі; 8 – горизонтальний транспорт; 9 – лебідка; 10 – похилий транспортер; 11 – щит

Рисунок 2.23 Подрібнювач ИРТ-165

 

Головний робочий орган подрібнювача – молотковий ротор. Він складається із вала 4 (рисунок 2.24) з набором дисків 8, в отворах яких є чотири осі (шворні) 6 з шарнірно підвищеними молотками 7.

                                ris2.24.jpg

1 – днище; 2 – труба; 3 – відсікач; 4 – вал; 5 – втулка; 6 – вісь підвісу

(шворінь); 7 – молоток; 8 – диск; 9 – гребінка; 10 – рама; 11,13 – ліва та права боковини; 12 – решето

Рисунок 2.24 Подрібнювальний апарат

Ротор змонтований під днищем бункера, а знизу закритий змінним решетом 12, що кріпиться болтами до напрямку дуг.

Горизонтальний транспортер розміщений під решетом і призначений для вивантаження подрібненого корму на похилий транспортер. Кут нахилу останнього регулюється лебідкою. За її ж допомогою похилий транспортер можна складати в транспортне положення.

Гідравлічний привід забезпечує регулювання частоти обертання бункера, його реверс і зупинку. До його складу входять гідронасос, що приводиться в дію через клинопасову передачу від приводного вала, реверсивний золотник з тягою керування, гідромотор, запобіжний клапан, гідро-дросель, система трубопроводів та оливовий бак з фільтром для очистки і оливоміром. Гідромотор обертає барабан за допомогою ланцюгової передачі і пневматичного колеса, притиснутого біговою доріжкою до обода бункера. Мультиплікатор підсилює тиск робочої рідини у гідроприводі.

Робочий процес подрібнювача проходить так. Після того, як молотковий ротор набере номінальних обертів (2000 хв-1), а ввімкнений бункер стане обертатися за напрямком стрілки на його боковині, завантажувачами або іншими механічними засобами грубі корми, в тюках, чи розсипному стані завантажують у бункер до такого рівня, щоб матеріал не випадав через край. Надмірне завантаження бункера погіршує обслуговування подрібнювача, недостатнє супроводжується викиданням продуктів подрібнення у бункер.

При обертанні бункера матеріал подається на ротор, затягується його молотками між зубцями гребінки в робочу камеру, де в результаті багаторазової взаємодії з молотками, зубцями гребінки та решетом подрібнюється. Продукти подрібнення просіваються крізь решето на горизонтальний транспортер, подаються на похилий транспортер і розвантажуються (в технологічну лінію кормоцеху або в транспортні засоби).

З метою оптимального завантаження подрібнювача залежно від виду, вологості та стану (розсипний, пресований) перероблюваного матеріалу та крупності кінцевого продукту регулюють подачу сировини на молотковий ротор: встановленням ліфтерів, зміною частоти обертання бункера, переставленням його дефлекторів, зміною кута нахилу гребінки і відсікача.

Використання ліфтерів – це один із ефективних способів зниження енергоємності процесу. Вони підтримують подрібнювальний матеріал, запобігають гальмуванню ним молоткового ротора. Обкатку подрібнювача рекомендується здійснювати тільки з установленими ліфтерами, знімати ж – при подрібнюванні розсипного матеріалу. У такому випадку замість них встановлюють змінні зубці.

Швидкість обертання завантажувального бункера регулюють за допомогою гідро-дроселя, рукоятка керування якого знаходиться з правого боку подрібнювача.

Дефлектори бункера мають два місця (зверху і знизу) і два способи (широкою частиною доверху або донизу) кріплення їх до стінки. Варіантами розміщення дефлекторів можна досягти раціонального режиму подачі матеріалу на молотковий ротор. При подрібнюванні розсипної сировини (наприклад, соломи) обидві лопаті доцільно ставити знизу, рулонів або довгостеблових матеріалів – одну лопату зверху, а другу знизу.

Верхнє положення зубців гребінки зменшує навантаження на ротор, нижнє – збільшує. Змінюють положення гребінки 9 за допомогою косих шайб та регулювальної труби 2. Знімання регулювальної труби і встановлення косих шайб від головки кріпильних болтів товщим боком до ротора веде до опускання гребінки, встановлення регулювальної труби на край сітки і кріплення гребінки без косих шайб – до піднімання.

Ступінь подрібнення продукту регулюють підбиранням відповідного решета. Подрібнювач комплектується решетами з отворами діаметром 20, 50 та 75 мм. Для заміни решета послаблюють кріплення гребінки і відсікача та знімають їх. За допомогою монтажної лопатки (встановлюючи її в отвори решета і спираючись на диски ротора) обертають решето навколо молоткового ротора на установчих полицях, піднімають його у верхнє положення і виймають. Нове решето встановлюють зверху на установчі полиці і по них переміщують його в нижнє робоче положення. Після цього ставлять на місце і закріплюють гребінку та відсікач.

У випадках перевантаження ротора і зупинки бункера плавно переключають хід бункера в зворотному напрямку. Після усунення причини перевантаження знову вмикають обертання бункера в робочому напрямку.

 

2.5 Механізація процесів теплової обробки кормів

 

Тепловій обробці піддаються картопля, харчові відходи, грубі і концентровані корми. Мета обробки підвищення засвоюваності і стерилізація. Установки для теплової обробки кормів можна класифікувати за наступними ознаками:

·    за конструкцією запарювальні чани, запарники-м'ялки, запарники-змішувачі (С-2; С-7; С-12; ВК-1; АПС-6); картоплезапарювальні агрегати (ЗПК-3; АЗК-3, F-405А);

·    за способом дії періодичного (ЗПК-4; всі змішувачі) і безперервного (АЗК-3, F-405А);

·    за джерелом тепла парові, електричні.

·    за способом використання стаціонарні (ЗПК-4; АЗК-3, всі змішувачі) і пересувні (F-405А);

·    за режимами обробки при режимному тиску і підвищеному (обробка харчових відходів, баротермокамери для соломи);

·    за видом корму для картоплі, грубих кормів і харчових відходів.

До кормозапарників висувають наступні вимоги: можливість механізації завантаження і вивантаження продукту, рівномірність прогрівання всього продукту, мінімальна витрата енергії на запарювання, безпека і зручність обслуговування, надійність роботи, продукт не повинен забруднюватися сторонніми домішками.

В даний час найбільшого поширення набули пристрої, що використовують як теплоносій пар. Для його виробництва промисловість випускає котли-пароутворювачі, що працюють на рідкому (КВ-200МЖ, КЖ-500, КЖ-1500, Д-721) і твердому паливі (КТ-500, КВ-300МТ, КТ-1000). Цифра в позначенні показує продуктивність по нормальній парі в кг/год. Всі котли працюють при низькому тиску, що не перевищує 0,07 МПа.

Технологічні схеми, по яких здійснюється теплова обробка кормів, можуть бути найрізноманітнішими і залежать як від призначення агрегату, так і від зоотехнічних вимог до кінцевого продукту. Найбільш поширені схеми:

·    для картоплі: миттязапарювання – розминання – охолоджуваннязмішування;

·    для грубих кормів: подрібненнядодавання хімреактивівзапарюваннявитримказмішування з іншими компонентами;

·    для кормових сумішей: подрібненнязапарювання.

Якщо тепловій обробці необхідно піддавати сухий корм (солома, полова, концентрати), його заздалегідь замочують для підвищення теплопровідності і прискорення процесу нагріву до заданої температури.

Солому краще всього пропарювати в рихлому стані. Тоді пара вільно досягає кожної соломини і швидко її нагріватиме. Витримувати нагріту солому краще в ущільненому вигляді, щоб вона не остигала швидко. Концкорми краще запарювати з безперервним перемішуванням. При цьому відбуватиметься швидке і рівномірне його прогрівання. Картопля має достатню пористість для проходу пари, тому її запарюють в чанах, заповнених доверху. Конденсат, що утворився при запарюванні картоплі, видаляють, оскільки він містить шкідливе для здоров'я тварин речовина соланін.

У технологічному процесі беруть участь продукт і теплоносій, тому неодмінною умовою процесу є агрегатування технологічних машин з теплоутворювачем. Як джерела тепла, використовують парові котли, теплогенератори на рідкому паливі, електронагрівачі і ін. При використанні машин і устаткування для теплової обробки кормів особливу увагу потрібно приділяти техніці безпеки. Парові і водогрійні котли і установки повинні мати справну апаратуру (водомірні стекла, манометри, запобіжний клапан, паропроводи, вентилі і ін.).

Необхідно підтримувати необхідний рівень води в котлах, не допускаючи його зниження за червону межу на водомірному склі. Не можна збільшувати вантаж запобіжних клапанів з метою підвищення тиску пари. Забороняються подача води у водяні запобіжники при роботі котла, пуск пари в запарники і при відкритих кришках, зняття кришок до перекриття подачі пари, робота без запобіжних рукавиць.

Запарники-змішувачі

Приготування кормових сумішей вологість 65...80% і запарювання кормів проводять за допомогою запарників-змішувачів типу   С-2, С-12 і ін. Запарники-змішувачі відносяться до апаратів періодичною дії. Для роботи цих агрегатів необхідне попереднє подрібнення компонентів кормової суміші.

Запарник-змішувач С-2 (рисунок 2.25) складається з корпусу, двох мішалок, виконаних у вигляді валів з лопатями, розташованими по гвинтовій лінії, вивантажувального і завантажувального транспортерів закритого типу, електроприводу і шафи керування. Паророзподільні пристрої, розташовано по обидві сторони корпусу. Робочий процес змішування здійснюється при послідовному завантаженні компонентів суміші при працюючих мішалках.

Кормові компоненти транспортером завантажують в корпус. Максимально допустиме заповнення корпуса не повинно перевищувати 0,8 його місткості для сумішей вологістю більше 70% і 0,7 при вологості менше 70%. Змішують кормові компоненти лопатевими мішалками протягом 10…15 хв. У разі необхідності в процесі змішування у кормову суміш додають воду.

Готову суміш вивантажують шнеком в роздавач. Вивантажувальний шнек вмикають за допомогою кулачкової муфти при працюючих мішалках. При цьому одночасно із шнеком вмикається і вивантажувальний транспортер, оскільки вони зблоковані кінцевим вимикачем. Таке блокування виключає можливість забивання вивантажувального люка. Вивантажувальний транспортер можна вмикати також і незалежно кнопкою пускача з пульту керування. Після вивантаження суміші спочатку вимикають шнек, а потім транспортер, коли він повністю звільниться від корму.

ris_2.25.jpg

1 – корпус; 2 – кронштейн; 3 – пульт керування; 4 – електродвигун; 5 – захисний кожух; 6 – важіль; 7 – редуктор; 8 – огородження; 9 – розподілювач; 10 – манометр; 11 – обмежувач; 12, 14 – кришки люків; 13 – завантажувальний транспортер; 15 – лівий вал; 16 – права лопать; 17 – ліва лопать; 18 – вивантажувальний шнек; 19 – правий вал;  20-кронштейн; 21 – вивантажувальний транспортер; 22 – трубопровід; 23, 24 – паропроводи; 25 – тяга; 26 – драбина; 27 – важіль.

Рисунок 2.25 – Змішувач-запарник С-2

 

При потребі запарити картоплю або ж всю суміш, їх завантажують у бункер, закривають люки і відкривають заглушки та подачу пари в паророзподільник. Робочий тиск пари в мережі (контролюється за допомогою манометра) не повинен перевищувати 60 кПа. Тривалість запарювання становить 40…50 хв., а витрати пари на 1 т корму – 160…200 кг. В процесі запарювання крізь зливні патрубки 11 витікає конденсат, поява пари замість конденсату вказує на те, що картопля запарена. Тоді закривають кран 10 подачі пари витримують картоплю у бункері ще 8…10 хв., щоб залишки пари конденсувалися, а конденсат злився у каналізацію.

Після цього додають інші необхідні компоненти і готують суміш або ж вивантажують запарену картоплю. Оскільки у змішувачі відсутній м’яльний апарат то картопля розминається не дуже якісно. Оглядовий люк використовують при технічному обслуговуванні або ремонті змішувача. Крім кришки, він закривається також решіткою, зблокованою з кінцевим вимикачем. При знятій решітці ввімкнути змішувач неможливо.

Привод мішалок і шнека здійснюється від електродвигуна потужністю 5,5 кВт через редуктор. На приводі завантажувального і вивантажувального транспортерів встановлені двигуни потужністю   1,1 кВт кожен. Ємність (об'ємом 3 м3) забезпечує продуктивність С-2 на змішуванні 3,5...8,7 т/год., а на запарюванні майже 2 т/год.  

Змішувач С-12 призначено для приготування сирих і запарених кормових сумішей. Змішувач складається (рисунок 2.26) із корпусу 1, паророзподілювача з кранами 2, двох лопатевих мішалок 3, вивантажувального шнеку 4, вивантажувальної горловини 5, кришок 7 і системи керування заслінкою і вмикання шнека 6. Мішалки і шнек приводяться в рух від приводу 8.

ris_2.26.jpg ris_2_26_.jpg

1 – корпус; 2 – паророзподілювач з кранами; 3 – лопатеві мішалки; 4 – шнек

вивантажувальний; 5 – вивантажувальна горловина з клиновою заслінкою;

6 – привід клинової заслінки і вмикання вивантажувального шнека;

7 – завантажувальний лоток, 8 – привід

Рисунок 2.26 – Конструктивно-функціональна схема

змішувача-запарника С-12

 

Корпус змішувача разом з рамою і двома поперечними кронштейнами – базова складова одиниця, на якій встановлено всі механізми і ємність для приготування кормів. Три труби між торцевими стінками корпусу призначені для підведення води і розчинів. Всередині корпусу встановлені дві лопатеві мішалки, які складаються з вала і восьми лопатей, підшипникових блоків, які закріплені на торцевих стінках корпусу. Кожна лопать закріплена на валу по гвинтовій лінії під кутом 45º.

Лопаті правої мішалки, якщо дивитися з боку приводу, перемішують і направляють корми в бік приводної станції, а лопаті лівої – в бік вивантажувальної горловини, що забезпечує гарне перемішування корму.

Мішалки змішувача і вивантажувальний шнек працюють від одного електродвигуна. Механізм відкриття вивантажувальної заслінки здійснюється від електропривода через циліндричну і гвинтову передачі. При працюючих мішалках вмикають електродвигун приводу заслінки. Шток піднімається вгору, тягне за собою заслінку і відкриває вивантажувальну горловину шнеку. Одночасно важіль керування заслінкою вивільнює трос і важіль напівмуфти. Електрична схема змішувача передбачає, що в час проходження копіра коло середнього кінцевого вимикача головний привід змішувача зупиняється і зубчаста напівмуфта під дією вивільненої пружини плавно входить в зачеплення з другою напівмуфтою і зірочкою вмикає вивантажувальний шнек. Після зачеплення напівмуфт, копір вивільнює середній вимикач, при цьому вмикається привід мішалок, але вже з працюючим вивантажувальним шнеком. Починається процес вивантаження корму. Копір, піднімаючись до верхнього кінцевого вимикача, зупиняє електродвигун системи керування заслінкою.

Колектор-паророзподілювач 2 подає пару у дві розподільчі труби, які розташовані внизу, ззовні і вздовж обох бокових стінок корпусу змішувача. Кожна розподільча труба через п’ять муфтових кранів і з’єднана з патрубками для підведення пари. Один кінець патрубків вварено в днище корпусу, а другий – закрито заглушкою, яка знімається тільки при очищенні системи. Пара подається перемикачем.

В верхній частині корпусу приварені решітки для встановлення з’ємних щитів і кришки, на яких встановлено оглядовий люк з запобіжною стінкою для завантаження кормів. Збоку кришки на кронштейні встановлено кінцевий вимикач, який вимикає головний привід при відкритій кришці.

Першими в змішувач подають корми, які необхідно запарювати. Подрібнені грубі корми завантажують з одночасним змочуванням. Мішалки вмикають при заповненні на 30% технологічного об’єму і продовжують завантаження. При цьому коефіцієнт заповнення ємності змішувача не повинен перевищувати 0,6...0,7 для густих сумішей з включенням соломи і 0,8 для кормів вологістю більш 70%. Потім щільно закривають кришки люків, відкривають вентиль на паропроводі і муфтові крани на розподільчих трубах. Тиск пари, що подається, і температуру суміші контролюють по манометру і термометру; в середньому час запарювання складає 1...3 години.

Після закінчення запарювання необхідно перекрити муфтові крани і вентилі на паропроводі і 40...60 хвилин витримати корм для розпарювання, після чого долити води для охолодження корму і завантажити інші компоненти. При приготуванні кормових сумішей без запарювання всі компоненти можна подавати одночасно. Перемішують корми 10 хвилин, а при збагаченні їх карбідами або другими хімічними розчинами – 15 хвилин.

Запарник ЗПК-4 (рисунок 2.27, 2.28) складається з рами, на якій встановлені мийка з вертикальним шнеком, запарний чан з вивантажувальним і м’яльним транспортерами, а також електродвигунів з приводними пристроями, водо- і паророзподільної систем.

ris_2.27.jpg

1 шнек; 2 мийка: 3 привід вивантажувального і м’яльного шнеків;

 4 силова шафа; 5 рама; 6 корпус шнека; 7 запарний чан; 8 паропровід з вентилем; 9 водопровід.

Рисунок 2.27Запарник ЗПК-4

 

Продукт, що поступає в мийку, приводиться в рух потоком води, який створюється активатором. При ударах бульб одна об одну відділяються забруднення, які разом з каменями, відкинутими активатором, збираються в каменезбірнику і періодично видаляються в каналізаційну систему через його люк. Відмитий продукт захоплюється вертикальним шнеком і обполіскується водопровідною водою. Чиста картопля з шнека поступає на розподільний диск і рівномірно заповнює запарний чан. Заповнення припиняють після досягнення продуктом рівня оглядового вікна. Миття може також вимикатись автоматично пристроєм розподільного диска при повному завантаженні запарника.

 

   ris_2.28.jpg

1 каменезбірник; 2 активатор; 3 мийка; 4 рукоять заслінки дна каменезбірника; 5 водопровід; 6 привід шнека мийки; 7 клинопасова передача; 8 привід розподільного диска; 9 розподільний диск; 10 вентиль паропроводу; 11 запарний чан; 12 шнек мийки; 13 вікно; 14 редуктор; 15 передатний механізм; 16 колектор-паророзподілювач; 17 шнек-м’ялка; 18 ножі м’ялки; 19 вивантажувальний шнек; 20 отвір для конденсату; 21 електродвигун; 22 люк каменезбірника; 23 рама.

Рисунок 2.28 Технологічна схема запарника ЗПК-4

 

        Вмикаючи за допомогою вентиля на паропроводі подачу пари, картоплю запарюють протягом 15...20 хв., після чого вмикають на 5...7 хв. мийку для вивантаження з неї в чан залишків продукту. Пара, виходячи з колектора через товщу продукту, конденсується і стікає в збірник конденсату, обладнаний затвором. Пара, що виходить з отвору для конденсату, вказує на закінчення запарювання; процес продовжується 40...45 хв. Після цього вмикають вивантажувальний і м’яльний пристрої. Шнек вивантажувального пристрою подає продукт в зону дії шести ножів, розташованих на початку м’яльного шнека. Останній доводить картоплю до пюреподібного стану і вивантажує готовий продукт з машини. Об'єм запарного чана дозволяє завантажити в нього до 1600 кг картоплі.

Продуктивність запарника складає близько 1000 кг/год.; потужність електродвигуна 4,4 кВт; питома витрата пари на запарювання    1 кг картоплі 0,16...0,19 кг; габарити агрегату 4700х1520х2780 мм; маса 1180 кг.

Технічне обслуговування запарників-змішувачів, в основному, зводиться до очищення робочих органів і ємності від залишків продукту, промивання і змащування частин механізму, підтягуванні кріплень, періодичній зміні оливи в редукторах і контролю за рівнем оливи. Перед початком роботи перевіряють машину на холостому ходу, переконуючись у відсутності сторонніх предметів в складальних одиницях. Робочий тиск пари не повинен перевищувати встановлений.

 

 2.6 Механізація дозування компонентів

         При приготуванні кормових сумішей одним з найважливіших технологічних процесів є дозування, до якого висувають особливі вимоги.

Дозування – це процес відмірювання і видавання кормових компонентів чи їх сумішей відповідно до заданих норм. Дозування кормів є невід’ємна операція в технологічних процесах приготування комбікормів і складних кормових добавок, сухих кормосумішей при їх гранулюванні, вологих кормових сумішей безпосередньо на тваринницьких фермах, а також при роздаванні кормів тваринам.

Неточне дозування компонентів знижує кормову і біологічну поживну цінність кормових сумішей, а надлишок дорогих компонентів призводить до збільшення собівартості продукції і порушення балансу поживних речовин, а в деяких випадках – до захворювання тварин. Особливо строгу точність передбачають при дозуванні білково-вітамінних і мінеральних добавок, оскільки невідповідність норм їх видачі може привести навіть до загибелі тварин. Допустимі відхилення по масі при дозуванні кормів для великої рогатої худоби, свиней і овець складають: грубого корму, силосу, зеленої маси – 10%; коренеплодів, бахчевих культур – 15%; комбікорму і  концентрованих кормів – 5%; кормових  дріжджів – 2,5%; мінеральних добавок 5%.

Технологічні властивості матеріалів, що дозуються

Точне дотримання рецепту кормосуміші забезпечує належна якість готового корму. Проте, непостійність фізико-механічних властивостей компонентів в процесі дозування викликає коливання подачі дозаторів, а, отже, і підготовку кормосумішей з відхиленнями від рецепту.

До порушення точності дозування кормових компонентів ведуть:

·    самосортування їх при заповненні бункерів дозаторами, що веде до зміни об’ємної густини;

·    різна ступінь ущільнення компонентів в бункерах-живильниках, а також робочих просторах дозуючих пристроїв, яка залежить від висоти їх заповнення;

·    підвищена вологість компонентів, яка обумовлює їх злипання та комкування;

·    наявність в днищах і стінках дозуючих пристроїв виступів та інших перепон, які протидіють вільному виходу компонентів;

·    неполадки бункерів-живильників та дозаторів.

·    забивання робочих органів великогабаритними включеннями

Деякі компоненти володіють достатньою сипкістю, відносно стабільно зберігають постійну об’ємну масу, добре заповнюють робочі порожнини дозатора, не викликають ускладнень при витіканні з бункерів, не злежуються. До цих кормів відносяться зернові культури (окрім вівса). До продуктів, що не володіють цими властивостями, відносяться дерть, трав’яне і м’ясо-кісткове борошно, висівки, сировина мінерального походження. Великі ускладнення виникають при дозуванні крейди і солі. Крейда при вологості 12% налипає на робочі поверхні устаткування і не виходить з отворів бункерів. Сіль при вологості 6% втрачає сипкість і при тривалому знаходженні в бункері злежується. Фізико-механічні властивості кормів, залежно від часу зберігання, змінюються, зокрема погіршується сипкість. На процес дозування більше всього впливають такі властивості, як опір зрушенню, коефіцієнт зовнішнього і внутрішнього тертя і зчеплення частинок, які виявляються більшою мірою з підвищенням вологості продукту.

За призначенням і видом корму дозатори можна розділити на три основні групи:

·    дозатори сипких матеріалів  – зерна, продуктів його переробки, комбікормів і їх компонентів;

·    дозатори слабосипких зв’язних матеріалів – подрібнених грубих кормів, силосу, сінажу і трав’яної січки;

·    дозатори рідких кормових добавок і поживних розчинів – меляси з карбамідом, різноманітних сольових розчинів, які готуються в резервуарах спеціального обладнання з дозованою подачею за допомогою насосів або бачків постійного рівня (тиску) і пристроїв з каліброваними отворами – жиклерів і регульованих вентилей.

У практиці кормоприготування застосовують масове (вагове) і об’ємне дозування, кожне з яких може бути порційним (дискретним) або безперервним.

Для дискретного об’ємного дозування характерне періодичне повторення циклу випуску дози матеріалу, як правило, в порційний змішувач. В більшості випадків дозатори даного типу застосовуються при підготовці вологих кормових сумішей, хоча відомі варіанти їх використання і для дозування інгредієнтів комбікормів. Дозатори цього типу прості за конструкцією, але далеко не завжди відповідають вказаним вимогам.

Порційне масове дозування засноване на відмірюванні дози певної маси. Дозування по масі проводять різними методами і на вагах різної конструкції, виходячи з потужності підприємства, особливостей технологічного процесу і асортименту продукції, що виробляється. Кожний окремий компонент, відповідно до заданого рецепту, подається на ваги гвинтовими живильниками, які мають індивідуальний привід від швидкісних електродвигунів. Живильники перемикають для послідовної подачі компонентів з бункерів автоматично, після отримання порції заданої маси. При цьому в кінці подачі кожної порції гвинтовий транспортер перемикається на понижене число обертів для обережнішого досипання. Зважена порція також автоматично вивантажується з вагового ковша в змішувач або в приймальний накопичувальний бункер. Після цього починається новий цикл зважування. Дозатори такого типу дають високу точність дозування, їх конструкція не складна, але безліч операцій, пов’язаних із завантаженням, зважуванням, довантаженням, вивантаженням зводять нанівець всі переваги даного устаткування.

Вагове дозування компонентів в лініях приготування вологих кормових сумішей на тваринницьких фермах застосовують по двох технологічних схемах:

·    послідовне зважування кожного компоненту з вивантаженням його в накопичувальний бункер, що відповідає ємності кузова мобільного кормороздавача-змішувача;

·    послідовне зважування і завантаження компонентів в порційний змішувач, встановлений па механічних або тензометричних вагах (в даному випадку бункер змішувача є і накопичувачем).

Вказані системи дозування дозволяють також автоматизувати керування технологічним процесом приготування сумішей. При порційному дозуванні порцію суміші складають з компонентів, які в необхідних кількостях готують або одночасно за допомогою індивідуальних дозаторів, або в одному дозаторі по черзі кожен компонент. Підготовані компоненти поступають в збірні бункери або в змішувач, який перемішує отриману порцію суміші протягом певного часу.

Для масового безперервного дозування поки не розроблено точного  і надійного устаткування. При використанні дозування по вазі компонентів комбікормів слід враховувати наступні обставини. Вологість зовнішнього повітря коливається від 60 до 90 %. Оскільки приготування комбікормів в господарствах проводиться в неопалювальних приміщеннях, то рівноважна вологість зернових компонентів, залежно від зміни вологості повітря, може приймати значення від 12 до 20 %. Відносна зміна сухої речовини в кормах може при цьому досягати 10 %. Тому, якщо ми дозуватимемо інгредієнти по масі навіть з нульовою погрішністю, то тварині сухої речовини даватиметься то більше, то менше. Це зводить нанівець основну перевагу дозування по масі – малу погрішність.

Об’ємне безперервне дозування менш вимогливо до стану компонентів і при використанні відповідного устаткування дозволяє готувати кормові суміші із заданою якістю. У зв’язку з цим його широко застосовують в кормоцехах. При безперервному дозуванні всі компоненти подають одночасно безперервними потоками в співвідношеннях, відповідних рецептам комбікорму або складу суміші в змішувач, де відбувається також безперервне перемішування.

До об’ємного дозування висувають наступні вимоги:

·    регулювання норми видачі в заданих межах;

·    точність і стійкість живлення, необхідні для забезпечення постійності заданої норми видачі в межах допустимих відхилень;

·    можливість роботи з різними матеріалами;

·    простота конструкції, мала метало- і енергоємність;

·    зручність обслуговування, герметичність і висока надійність;

·    швидкість настроювання і регулювання, залежно від виду корму і норми дозування.

За конструктивним рішенням робочих органів дозувальні пристрої бувають: бункерні, щілинні, тарілчасті, шнекові, стрічкові, скребкові, бітерні, коливальні тощо (рисунок 2.29).

 

ris_2.29.jpg

 

Рисунок 2.29 – Класифікація дозаторів

 

2.6.2 Будова та принцип дії дозаторів і бункерів-живильників

У технологічних лініях кормоприготування балансування сумішей за поживністю здійснюється шляхом дозованої подачі кожного кормового компоненту, відповідно до розробленого раціону, на збірний транспортер, що завантажує їх у змішувач чи змішувач-роздавач. Для приймання, накопичення і дозованої подачі компонентів в лінії приготування, а також роздавання кормів за допомогою стаціонарних чи координатних засобів механізації використовують бункери-живильники та бункери-дозатори.

До сучасного обладнання такого призначення, що серійно випускається промисловістю, відносяться живильники-дозатори стеблових кормів (ПДК-Ф-3, ПДК-Ф-12 і ПСМ-Ф-50) та коренебульбоплодів (без приймального лотка – ПДК-10). Це уніфікований ряд обладнання, створеного на базі живильника зеленої маси ПЗМ-1,5 (ПЗМ-1,5М). Будова основних конструктивно-функціональних елементів, схема технологічного процесу, регулювання механізмів та усунення несправностей і операції технічного обслуговування вказаних живильників-дозаторів не мають принципових відмінностей, що дає змогу обмежитися розглядом основних питань на прикладі базової моделі ПЗМ-1,5 (ПДК-Ф-12).

Живильник-дозатор (рисунок 2.30) має приймальний лотік з гідравлічною системою його підіймання, транспортер-живильник, шнековий розвантажувальний транспортер та пульт керування.

ris_2.30.jpg

1 – приймальний лотік; 3 – живильний транспортер; 3 – зчісувальний

(відбійний) бітер; 4 – розпушувальний бітер; 5 – шнековий транспортер;

6 – опора; 7 – гідропідіймач

Рисунок 2.63 – Конструктивно-функціональна схема

живильника-дозатора кормів

 

Живильний транспортер є головним виконавчим елементом, що забезпечує дозування корму. Він оснащений регулятором рівня завантаження, поздовжнім транспортером, зчісувальним (відбійним) і розпушувальним бітерами. Механізм регулювання висоти розміщення зчісувального бітера відносно полотна транспортера дозволяє встановлювати задану норму подачі корму на завантажувальний транспортер. Датчики верхнього і нижнього рівнів у живильнику забезпечують керування завантаженням корму з лотка на транспортер-живильник.

Привод транспортера здійснюється від електродвигуна через клинопасову і ланцюгову передачі та кривошипно-храповий механізм.

Живильник-дозатор встановлюють на початку відповідної технологічної лінії (кормоцеху, приготування вітамінного борошна, завантаження сінажних башт чи ліній роздавання кормів). Транспортний засіб заднім ходом заїжджає на лотік і розвантажує доставлені корми. Після від’їзду транспортного засобу кнопкою „Пуск” на пульті керування вмикають гідронасос і переводять важіль гідророзподільника в позицію „Піднімання’. Приймальний лотік з кормом приблизно за 45 с з горизонтального положення плавно перейде в похиле під кутом 60° до горизонталі. При цьому в будь-якому положенні лотік можна зафіксувати шляхом переведення важеля гідророзподільника в позицію „Нейтраль”, що призведе до вимкнення гідронасоса.

З лотка корм завантажується на полотно живильного транспортера і подається ним до верхнього зчісувального бітера, що вирівнює шар, який після цього надходить до розпушувального бітера. Попередньо віддозований і розпушений, шар корму рівномірно надходить на поперечний розвантажувальний шнек, а з нього – на збірний або завантажувальний транспортер.

Кількість корму, що подається у технологічну лінію, регулюють зміною швидкості (подачі) полотна поздовжнього транспортера-живильника, яка узгоджується з висотою розміщення зчісувального бітера. Для цього з лівого боку в трансмісії транспортера, що складається з ланцюгової передачі, храпового і ведучого коліс, є механізм регулювання зачеплення храпового колеса. При регулюванні швидкості руху полотна транспортера послабляють фіксатор рукоятки на секторі і встановлюють зірочку з кривошипом так, щоб верхня собачка храпового колеса була в крайньому лівому положенні. Обертаючи трубу регулювальної стяжки переміщують щиток доти, поки він не виведе нижню собачку із зачеплення з храповим колесом. Рукоятку механізму регулювання встановлюють на секторі в положення, яке відповідало б кількості зубців храпового колеса, що знаходиться в зачепленні з собачкою при обертанні зірочки з кривошипом.

При подачі корму транспортером-живильником крізь зазор між відбійним бітером і полотном транспортера зможе пройти шар лише визначеної висоти, а решта корму зчісується бітером. Для встановлення відповідної подачі корму передбачено регулювання величини вказаного зазору: при опусканні бітера подача зменшується, а при підніманні – зростає. Регулюють положення бітера за допомогою домкрата.

Звільнений від корму приймальний лоток опускається у вихідне горизонтальне положення під дією тяжіння при переведенні важеля гідророзподільника в позицію „Опускання’.

Дозатор комбікормів ДК-10 призначений для приймання комбінованих чи концентрованих кормів з живильника і дозованої подачі їх в технологічні лінії приготування кормових сумішей або ж роздавання.

Дозатор має бункер 5 (рисунок 2.31), оснащений сіткою 7 в приймальній горловині 6, датчиками рівня 8 та оглядовими вікнами 4. Під бункером розміщений дозувальний пристрій, який складається з пруткової ворушилки 3, регулювальної 11 та оперативної (робочої) 12 заслінок.

                                                     ris_2.31.jpg

 

1 – електромагніт; 2 – пружина; 3 – ворушилка; 4 – оглядове вікно;

5 – бункер; 6 – приймальна горловина; 7 – сітка; 8 – датчики рівня; 9 – шкала; 10 – важіль; 11 – дозувальна заслінка; 12 – оперативна заслінка

Рисунок 2.31 – Конструктивно-функціональна схема дозатора ДК-10

 

Після завантаження бункера 5 кормами вмикають електропривод ворушилки 3, а електромагніт 1 відкриває нижню оперативну заслінку 12, переміщуючи її вліво до упору. Попередньо дозувальну заслінку 11 важелем 10 встановлюють за шкалою 9 в таке положення, щоб відрегульований нею переріз розвантажувального вікна забезпечував необхідну подачу корму. Ціну поділок на шкалі 9 (норму виходу корму) встановлюють за даними попереднього тарування.

Датчики рівня підтримують необхідний рівень корму в бункері і забезпечують автоматичне управління роботою транспортера, яким корми завантажуються в бункер дозатора. Ворушила, що обертається в процесі роботи дозатора, сприяє рівномірному висипанню кормів крізь розвантажувальне вікно.

При зупинці дозатора (вимикання привода ворушили) одночасно відбувається вимикання і електромагніта, а оперативна заслінка під дією пружини 2 закриває розвантажувальне вікно.

Барабанний дозатор ДП-1 (рисунок 2.32) використовують для сипких матеріалів в технологічних лініях приготування комбікормів і встановлюють під розвантажувальною горловиною бункера-накопичувача.

ris_2.32.jpg

1 – вісь поворотного клапана; 2 – повзун-каретка; 3 – регулятор; 4 – важіль;

5 – приводний важіль; 6 – поздовжній важіль; 7 – вал привідний; 8 – храпове колесо; 9 – перекидний клапан;

10 – вихідний отвір; 11 – ворушилка;  12 – приймальний патрубок; 13 – дозуючий барабан

Рисунок 2.32 – Конструктивно-функціональна схема дозатора ДП-1

 

З бункера-накопичувача дозований компонент поступає в приймальний патрубок 12, захоплюється барабаном 13 і при його обертанні переміщається у розвантажувальне вікно 10. барабан 13 приводиться в дію приводним важелем 5, який здійснює коливадьні рухи від вала 7 (загального для групи дозаторів).

При обертанні вала 7 повзуни 2 собачками важелів 4 провертають храпове колесо 8, а разом з ним і барабан 13, що подає дозований компонент. Продуктивність дозатора регулюють зміною подачі барабана, яка залежить від положення повзуна (каретки) 2 і регулюється за допомогою пристрою 3. При цьому в разі переміщення повзуна вниз, відносно осі коливання куліси, амплітуда її переміщення по дузі ВГ збільшується, в результаті чого важелі 4 захоплюють більшу кількість зубів храпового колеса і цим збільшують подачу (кут провертання) барабана 13, отже зростає і доза подачі компонента. І навпаки, при підніманні повзуна відбуваються зворотні зміни кутів коливання куліси та провертання барабана, а видана доза зменшується.

Положення каретки на кулісі фіксується стопорним гвинтом. В приймальній горловині дозатора встановлено ворушилку 11, яка попереджує ущільнення і зависання продукту.

Під час роботи дозатора слід періодично контролювати норму видачі, оскільки можливі зміни характеристик (сипкість, насипна маса) продукту можуть порушити продуктивність дозатора.

Тарілчастий дозатор ДДТ (рисунок 2.33) призначений для видачі з бункера-накопичувача зернистих, дрібнокускових та порошкоподібних матеріалів.

ris_2.33.jpg

1 – приймальний бункер; 2 – розпушувач; 3 – рухомий патрубок; 4 – горизонтальний диск (таріль); 5 – скребок; 6 – лотік

Рисунок 2.33 – Конструктивно-функціональна схема тарілчастого дозатора ДДТ

 

Він являє собою плоску таріль, яка встановлена під бункером і обертається приводом. Між бункером і таріллю встановлюються рухома та нерухома манжети (патрубки) та скребок. По периметру тарілі встановлені огородження з розвантажувальним вікном в місці розміщення скребка. Корм із бункера 1 просипається на таріль 4 і утворює на ній насипний конус матеріалу, частина його при обертанні тарілі скидається скребком у лотік 6.

 Регулюють подачу корму зміною величини кільцевого зазору h між нижньою кромкою рухомого патрубка 3 і поверхнею диска 4, переміщенням (положення) скребка 5, а також частотою обертів диска.

Шнекові дозатори використовують для дозування практично всіх видів кормів (за винятком стеблових).

За конструктивним виконанням вони бувають з одним, двома і більше шнеками; з постійними чи змінними кроком гвинтової поверхні  і діаметром  шнека. Приклади  практичної  реалізації:  шнековий дозатор (живильник) ПШ-320 (з одним гвинтом), дозатор коренеплодів ДС-15 (з трьома гвинтами). Продуктивність дозатора визначається частотою обертання робочих органів.

 

2.7 Механізація процесів змішування кормів

 

2.7.1 Види кормових сумішей та вимоги до їх приготування

Змішування кормів – завершальна операція кормоприготування. Проводиться в спеціальних пристроях – змішувачах безперервної або періодичної дії. За певних умов змішування суміщають з подрібненням одного або декількох компонентів суміші.

Змішуванням називається технологічний процес переміщення часток матеріалу, у результаті якого в будь-якому об’ємі суміші буде утримуватися задана кількість її складових. Термін „перемішування“ пов’язаний з наслідком дії робочого органу на матеріал, процес перемішування не обов'язково повинен привести суміш до однорідного стану. Пристрої, в яких здійснюється процес змішування, називаються змішувачами, а їх робочі органи – мішалками.

        Використання кормових сумішей сприяє підвищенню засвоюваності організмом тварини поживних речовин, що входять до складу компонентів, створює умови для економії кормів і спрощує вирішення питань механізації роздавання кормів тваринам. Проте для отримання позитивного ефекту необхідно забезпечити якісне приготування кормосумішей відповідно до норм і зоотехнічних вимог.

        У змішувачах відбувається взаємне переміщення частинок різних компонентів, причому в ідеальному випадку може бути отримана суміш, в будь-якій точці якої співвідношення компонентів відповідає заданому. Такий ідеальний розподіл можливий в суміші, де компоненти складаються з сферичних частинок однакових властивостей і розмірів, і за відсутності гравітації. Зрозуміло, що в кормах цього не може бути, оскільки суміш компонентів складається з частинок різних розмірів, які володіють різними физико-хімічними властивостями. Тому на процес їх переміщення впливає величезне число чинників, а в малих об’ємах змішуваного продукту можлива нескінченна різноманітність взаємного розташування частинок. Тому співвідношення компонентів в будь-якій точці суміші – випадкова величина.

        Залежно від виду і виробничого призначення тварин та планової їх продуктивності із вказаних кормів складаються раціони. При цьому корми раціонів можуть згодовуватись як окремо, в натуральному вигляді з обмеженою кількістю компонентів, так і у вигляді кормосумішей.

Кормосуміші, залежно від типу годівлі і наявності кормів у господарствах, можуть бути сухі (комбікорми, вологість до 20%), зволожені (20…40%), вологі (40…60%), напіврідкі (60…80%) і рідкі (більше 80%).

Усім видам тварин і птиці фуражне зерно згодовують у складі сухих сумішей – комбінованих кормів, які готуються за спеціальними рецептами. Виключення щодо вологості можуть становити комбікорми поточної потреби, виготовлені з консервованого зерна кукурудзи – зерно-стрижневої суміші.

Основними компонентами комбікормів є зернові (кукурудза, ячмінь, овес, пшениця) і зернобобові (горох, вика, соя), а також відповідно до призначення білково-мінерально-вітамінні добавки (БМВД), які вводяться в дозі від 5 до 15% за масою. Загальні вимоги до комбікормів: вологість не більше 10%, перетравного протеїну не менше 25%, сирої клітковини не більше 8%, піску не більше 0,5%, металевих включень не більше 25 мг/кг, нерівномірність змішування не більше 10% (при масі проби 5 г і частці контрольного компоненту 1%).

У випадку включення до складу БМВД трав’яного борошна допускається збільшення клітковини до 0,25% на кожний процент введеного борошна, але в сумі не більше 11%.

Відхилення від рецепту до загальної ваги комбікорму для інгредієнтів, які входять в комбікорм у кількості більше 30%, не повинні перевищувати ±1,5%, від 10 до 30% – ±1,0%; для інгредієнтів, що входять в кількості до 10% – ±0,5%, для кожного з видів мінерального корму в кількості менше 3% – ±0,1%.

Зволожені кормосуміші застосовують при використання консервованого зерна кукурудзи або плющеного зерна для великої рогатої худоби та свиней і вводять добавки. Це можуть бути також мішанки з концентрованих кормів і подрібнених коренеплодів або зелені для качок, гусей тощо.

Вологі розсипні кормосуміші застосовують при силосно-коренеплідному, сінажно-силосному і жомовому типах годівлі корів і відгодівлі молодняку, коли в суміш вводять 3…5 і більше компонентів (подрібнені грубі корми і коренеплоди, силос або жом, поживні розчини тощо). Так, до раціону для дійних корів при силосно-коренеплідній годівлі входить приблизно до 30…35% кукурудзяного силосу і коренеплодів (за вагою), по 8…12% грубих кормів та поживних розчинів, решта – комбікорми (всі або половину при доїнні).

Напіврідкі суміші характерні при годівлі свиней – це 25…30% комбікормів, 8…11% трав’яного або вітамінно-сінного борошна, решта – коренеплоди.

Вологі кормосуміші для великої рогатої худоби та свиней, зволожені та вологі кормосуміші для тварин та птиці повинні бути свіжо приготовленими, не мати неприємного запаху. Суміші, що включають подрібнені коренебульбоплоди, після приготування повинні роздаватись не пізніше, ніж через 1,5…2 год. У зимовий період розчини в кормосуміші добавляють підігрітими.

Особливістю приготування вологих кормових сумішей для великої рогатої худоби є переробка великих об’ємів грубих кормів, силосу і коренеплодів.Типові технологічні схеми приготування кормових сумішей включають наступні операції:

·   приготування сухих концентрованих кормів:

прийом→очищення→лущення (вівса) → подрібнення інгреді-єнтів→ дозування інгредієнтів→змішування→ гранулювання→ видача;

·   приготування вологих розсипних кормосумішей з комбікормів, коренеплодів і зеленого корму або силосу: прйом→ очищення→подрібнення→дозування→змішування→ видача;

·   приготування рідких кормів з комбікормів і води:

прийом→дозування→змішування або зволоження→видача;

·    суміші з використанням харчових відходів:

прийом→подрібнення→стерилізація харчових відходів→ дозування →змішування→охолоджування→видача.

Готові кормові суміші мають задовольняти зоотехнічним вимогам (таблиця 2.12).

Рідкі кормосуміші – це розчин комбікормів у воді в пропорції 1:3, різноманітні бовтушки, у тому числі і замінники молока.

Поживні розчини або воду вводять у складні суміші в кількості, необхідній для отримання заданої вологості суміші, регулюючи при цьому концентрацію введених в розчин поживних речовин і мікроелементів. Це може бути також клітковий сік, відвійки тощо. У порційні змішувачі порцію розчину подають, виходячи з часу роботи насоса і його продуктивності. У змішувачі безперервної дії встановлюють продуктивність подачі розчину так, щоб забезпечити в сумішці його частку, задану рецептом.

 

Таблиця 2.12 – Зоотехнічні вимоги до параметрів кормсумішей

Назва показника

Допустима величина в сумішах

для великої рогатої худоби та овець

для свиней

Вологість, %

до 75

60…80

Рівномірність змішування, %, не менше

80

90

Допустимі відхилення (за масою) вмісту компонентів у суміші, %:

 

 

грубі, соковиті

концентровані

кормові дріжджі

рибні

молочні

поживні розчини

мінеральні добавки

столові відходи

±10

±5

±2,5

±5

±5

±5

±10

±5

±2,5

±5

±5

±5

±5

±5

 

 Відповідно до зоотехнічних вимог нерівномірність подачі у змішувач для порції не повинна перевищувати для концентратів ±5%, для інших компонентів ±10%.

 

2.7.2 Основи теорії змішування

З аналізу кінетики змішування (розвиток процесу в часі) витікає, що процес змішування проходить в три етапи: 

Iконвективне змішування, при якому швидкість процесу майже не залежить від фізико-механічних властивостей змішуваних матеріалів, відбувається переміщення групи суміжних частинок з одного місця суміші в інше, процес протікає на рівні макрооб'ємів;

IIдифузійне змішування, при якому швидкість процесу дещо уповільнюється в результаті поступового перерозподілу частинок через свіжоутворені межі їх розподілу;

III – стан завершення змішування, коли процес знаходиться у смузі ab, показники змінності коливаються в деяких межах цієї смуги. Останнє залежить від розмірів змішуваних частинок, параметрів робочих органів змішувачів тощо. Зосередження частинок, що мають однакову масу, у відповідних місцях змішувача під дією гравітаційних або інерційних сил (процес сегрегації). Процес сегрегації по своїй дії протилежний першим двом – він погіршує якість суміші. Подальше перемішування не покращує якості суміші, оскільки показники змінності досягли своєї нижньої межі (середньоквадратичне відхилення σ≈σа). Якщо ділянка ab є смугою допустимих значень показника мінливості, то в кінці ділянки II процес змішування повинен бути закінчений, оскільки подальший вплив мішалок на матеріал не має сенсу і оптимальний час змішування для певного змішувача і виду матеріалу визначається експериментально. Для більшості змішувачів кормів періодичної дії оптимальний час змішування 8…12 хв. Для шнекових змішувачів безперервної дії при змішуванні комбікормів достатньою буває довжина ділянки шнека 0,9…1 м.

Слід відмітити, що процес змішування протікає швидше і стійкіше у випадку перемішування однорідних матеріалів. І, навпаки, при змішуванні матеріалів з частинками різних розмірів і неоднакових за щільністю процес протікає повільніше (етап II) і менш стабільно (етап III). Усе це вказує на те, що із зменшенням середнього розміру змішуваних частинок якість змішування покращується, тобто для одержання більш однорідної суміші необхідне відповідне подрібнення компонентів.

На якість змішування впливають також інші фактори. Чим ближчі у змішуваних компонентів фізико-механічні властивості, тим ефективніше протікає процес їх змішування. Значна різниця у розмірах і щільності сприяє розділенню частинок. При змішуванні сухих компонентів з вологими зростання відносної вологості до 14…15% сприяє підвищенню рівномірності суміші. Подальше збільшення вологості вимагає збільшення часу змішування.

Зоотехнічні вимоги до якості суміші залежно від виду і дози введення компонента можна встановлювати коефіцієнтом варіації vф або відхилення σз будь-якого компонента у пробах. У першому випадку отримане значення коефіцієнта варіації vф порівнюється із допустимим за зоовимогами vтр для типових сумішей (vф ≤ vтр) при відповідних масах проб (5, 100 і 300 г). За відсутності значень vтр їх визначають дослідним шляхом для даної суміші, додатково перемішуючи до 50 кг суміші,

відібраної після випробуваного змішувача. Суміш перемішують у лабораторному порційному змішувачі, пристосованого для даного виду суміші.

Відхилення будь-якого компонента у вказаних пробах у готовій сумішці не повинно перевищувати 5% за сухою речовиною.

 

2.7.3 Класифікація і оцінка змішувачів

Змішувачі можуть бути призначені для приготування сухих сипких (комбінованих), вологих і рідких кормів. За принципом дії вони поділяються на змішувачі порційної і безперервної дії (рисунок 2.70).

Порційні змішувачі найпоширеніші. У них послідовно виконуються такі операції: завантаження кормів, змішування і вивантаження готової кормосуміші. За такої організації процесу випливає одна суттєва технологічна перевага – можливість застосування вагового дозування, яке дозволяє готувати кормові суміші з мінімальним відхиленням компонентів і автоматизувати формування суміші за рецептом. Поряд з цим, порційні змішувачі поступаються безперервним за показниками енерго- і металоємкості.

У змішувачів безперервної дії всі три операції (завантаження, змішування і вивантаження готового продукту) здійснюються одночасно. Це, порівняно, з порційними для одних і тих же габаритів забезпечує більш високу продуктивність, але висуває більш жорсткі вимоги до величини і рівномірності дозування вихідних компонентів. При комплектуванні змішувальних установок безперервної дії живильниками і дозаторами обов’язково потрібно узгоджувати їх за технологічними характеристиками.

 

ris_2.34.jpg 

Рисунок 2.70 – Класифікація змішувачів

 

За організацією робочого процесу змішувачі поділяються на дві великі групи: з рухомою і нерухомою камерами.

До першої групи відносяться барабанні, горизонтальні, вертикальні або похилі змішувачі різного конструктивного виконання.

До другої групи відносяться мішалочні змішувачі. За  конструкцією робочих органів (мішалок) застосовують змішувачі: для сипких кормів – шнекові, лопатеві і стрічкові; для рідкихтурбінні, пропелерні і лопатеві; для розсипних вологих (стеблових) кормівшнекові і лопатеві.

Лопатеві змішувачі призначені для змішування всіх видів кормів. В процесі роботи компоненти кормів безперервно завантажуються в змішувач, де піддаються інтенсивній дії лопатей, розміщених за гвинтовою лінією. При цьому шари корму отримують різні колові швидкості, пересипаються один відносно одного, поступово просуваючись до вивантажувального отвору.

Конструкція робочих органів змішувачів залежить від фізико-механічних і технологічних властивостей змішуваних компонентів. Наприклад, для приготування комбікорму із сухих зернових компонентів на валу встановлюють через рівні відстані суцільну широку стрічку і радіальні лопаті. Для змішування запарених м’ятих бульбоплодів із сухими концентрованими кормами і рідкими добавками збільшують кількість лопатей і, відповідно, зменшують поверхню суцільної гвинтової стрічки.

Для раціональнішого перемішування кормових матеріалів застосовують двовальні гвинтові стрічкові змішувачі. Серед них з універсальності і можливості керування процесом змішування, виділяється бітерно-гвинтовий. Особливістю його є наявність робочих органів двох типів – суцільного гвинта і лопатевого бітера, які обертаються в одному напрямку, причому зони їх обертання не перетинаються. Наявність окремого привода створює передумови для встановлення найбільш раціональних режимів роботи змішувача залежно від складу і фізико-механічних властивостей вихідних компонентів.

Попередньо підготовані (подрібнені) кормові компоненти безперервним потоком подаються через завантажувальну горловину. Потрапляючи на гвинт, вони просуваються вздовж корпуса змішувача і відкидаються в зону дії бітера. Тут маса захоплюється лопатями бітера і під дією відцентрової сили по внутрішній поверхні кришки змішувача повертається на гвинт, який подає її з новими порціями корму під лопаті бітера і до вивантажувальної горловини. Інтенсивність процесу регулюють зміною кута нахилу змішувача до горизонту.

Для змішування компонентів з великою питомою вагою стеблових кормів використовують тривальний шнековий змішувач. Це металевий бункер, який звужується донизу, із встановленими у ньому трьома шнеками (один внизу і два зверху). Нижній шнек подає кормову масу до середини бункера і витискує її вгору, два верхніх транспортують всю масу від середини до стінок бункера, де вона знову потрапляє під крайні витки нижнього шнека. Таким чином, створюються два контури змішування, які рухаються один назустріч одному, перерозподіляючись у місці контакту.

Такий тип змішувачів добре працює при змішуванні подрібненої соломи із силосом, жомом і кормовими добавками. Встановлено, що збільшення в суміші частки соломи і довжини частинок призводить до зростання показника нерівномірності, вимагає тривалішого перемішування компонентів для досягнення необхідної якості.

Лопатеві змішувачі призначені для змішування всіх видів кормів. Вони мають одновальні і двовальні робочі органи. Конструктивно лопатеві змішувачі періодичної дії складаються з нерухомого корпусу, всередині якого на вертикальному або горизонтальному валу закріплені по гвинтовій лінії лопаті. Останні розміщують похило до напрямку руху. Для підвищення ефективності змішування на стінках корпуса встановлюють нерухомі лопаті.

Барабанні змішувачі призначені для змішування сипких кормів. У варіанті періодичної дії барабанний змішувач – це закритий з торців горизонтальний циліндр, що обертається на опорних роликах або на валу. Вихідні компоненти завантажують через верхній люк, що закривається. У процесі обертання сила тертя корму по поверхні барабана захоплює нижній шар і піднімає його на деяку висоту. Звідси піднятий корм падає вниз і знову підхоплюється барабаном. Таке багаторазове перекидання забезпечує необхідну рівномірність змішування.

Для вивантаження готової суміші в деяких змішувачах передбачено шнек із жолобом, в інших це здійснюється через завантажувальний люк із засувкою у торцевій стінці.

У барабанних змішувачах безперервної дії компоненти корму безперервно завантажуються в один з відкритих торців барабана, переміщуються в ньому і поступово просуваються до протилежного кінця. Для регулювання ступеня змішування можна змінювати кут нахилу лопатей або всього барабана.

Пропелерні змішувачі придатні тільки для переміщування рідин. Вони характеризуються простотою конструкції, компактністю, невеликою питомою витратою енергії та інтенсивністю перемішування.

 

2.7.4 Будова і принцип дії машин

Змішувачі порційної дії. Серед сучасних машин такого типу практично відсутні приклади спеціальних змішувачів (тобто призначені лише для змішування кормів). У практиці кормоприготування віддають перевагу комбінованим агрегатам. У першу чергу при цьому поєднуються теплова обробка з наступним змішуванням. Розглянемо найвідоміші зразки машин такого призначення.

Змішувачі серії С (ВКС-1, С-2, С-7, С-12), призначені для приготування сирих або запарених кормових сумішей та вивантаження їх у транспортні засоби чи роздавачі, були розглянуті в розділі 2.5. Вони використовуються у складі технологічних ліній кормоцехів типу КЦС або ж як самостійні агрегати

Змішувач кормів одновальний СКО-Ф-6 (СКО-Ф-3) має два виконання: для використання у комплектах обладнання кормоцехів (СКО-Ф-6-І) та як самостійної машини (СКО-Ф-6-ІІ).

Змішувач складається з корпусу (рисунок 2.72), мішалки, паророзподільника, розвантажувального шнека, електроприводів та шафи керування.

ris_2.35.jpg

1 – мішалка; 2 – корпус; 3 – редуктор; 4 – муфта; 5 – клинопасова передача;

6 – електропривод; 7 – мотор-редуктор; 8 – розвантажувальний шнек;

9 – засувка; 10 – привод засувки

Рисунок 235 Структурно-кінематична схема змішувача кормів

СКО-Ф-6 (СКО-Ф-3)

 

Корпус – це місткість циліндричної форми для приготування кормів та водночас база, на якій встановлена більшість механізмів та вузлів агрегату. Вгорі корпуса є завантажувальний та оглядовий люки, що закриваються кришками. Оглядовий люк оснащений кінцевим вимикачем, що вимикає електроприводи у випадку відкривання кришки. У нижній частині корпуса розміщенні розвантажувальний шнек, що приводиться в дію від мотор-редуктора. У торцевих стінках корпуса вварені зрошувачі, якими у змішувач подається вода чи рідкі добавки. До корпуса приварена рама приводу мішалки.

Мішалка є основним робочим органом змішувача. Вона призначена для перемішування компонентів при приготуванні кормових сумішей і переміщення їх у зону розвантаження. Мішалка являє собою трубчастий вал, до якого приварені стояки та косинці. До стояків, у свою чергу, приварені витки. Цапфи вала спираються на підшипники, закріплені на торцевих стінках корпуса. Підшипники захищені від вологи гумовими ущільненнями з притискними фланцями. Мішалка приводиться в дію від електропривода через клинопасову передачу та редуктор.

Паророзподільник включає трипозиційний кран, з’єднувальний фланець магістральний паропровід і три патрубки. Останні одним кінцем вварені в корпус змішувача, а на протилежному кінці мають заглушки. Заглушки на патрубках, а також на магістральній трубі призначені для очищення паророзподільника від корму. Температуру корму під час запарювання контролюють за покажчиком (термометром), встановленим на торцевій стінці корпуса.

Приймальна горловина розвантажувального шнека оснащена засувкою, що закриває або відкриває вихід корму. Вона приводиться в дію від електропривода через зубчасту передачу та гвинтовий механізм.

Для приготування кормових сумішей спочатку вмикають привод мішалки. Потім завантажувальним транспортером подають у змішувач необхідні компоненти. При досягненні заданого рівня (0,7…0,8 загального об’єму камери) завантажувальний транспортер автоматично вимикається. У випадку приготування запарених кормів відкривають триходовий кран на паропроводі і подають пару у змішувач. Завантажувальний і оглядовий люки при цьому повинні бути щільно закритими.

Після закінчення запарювання триходовий кран переводять спочатку в таке положення, щоб у паророзподільник надійшла вода, потім перекривають. Цим запобігається надходження корму в паророзподільні патрубки. Зволожують корм крізь зрошувач.

Розвантажувати готову кормову суміш можна через 10…15 хв. перемішування (після подачі у змішувач останнього компоненту). Для видачі корму натискають пускову кнопку керування засувкою розвантажувальної горловини. Коли засувка досягає крайнього верхнього положення, важіль штока натискає на ролик кінцевого вимикача, зупиняє електропривод засувки і одночасно включає привід розвантажувального шнека. Зупиняють роботу розвантажувального шнека натисканням відповідної кнопки на пульті керування.

Змішувач меляси з карбамідом СМ-1,7 призначений для приготування розчину меляси та карбаміду у воді. Таким розчином здобрюють жом та грубі корми для великої рогатої худоби. Агрегат можна використовувати в комплектах обладнання кормоцехів або самостійно в приміщенні, забезпеченому гарячою водою та парою.

Агрегат складається із змішувача (рисунок 2.36), цистерни для зберігання запасу меляси, шестеренного насоса, заливної лійки, фільтра, системи трубопроводів з розподільною арматурою (для подачі води, пари, меляси, розчину), приводів (електродвигуни, редуктори) мішалки та насоса.

 

ris_2.36.jpg

1, 5 – електроприводи; 2, 7 – редуктори; 3 – змішувач; 4 – трубопровід

меляси; 6, 9 – трубопроводи живлення насоса; 8 – резервуар для меляси;

10 – трубопроводи перекачування меляси і розчину; 11 – трубопровід видачі розчину; 12 – шланг; 13 – болт; 14 – заливна лійка; 15, 21 – коліна; 16 – фільтр меляси; 17 – шестерінчастий насос; 18 – трубопровід очищеної меляси;

19 – важіль; 20 – триходовий кран; 22 – рама; 23 – електрошафа

Рисунок 2.36Структурно-функціональна схема змішувача СМ-1,7

 

Змішувач – це циліндрична ємність об’ємом 1,8 м3, в якій знаходиться робочий орган – одновальна лопатева мішалка. Змішувач оснащений патрубками для подачі гарячої води, меляси і відведення готового розчину. Зверху є люк для огляду змішувача та завантаження в нього карбаміду.

Цистерна об’ємом 5 м3 для зберігання меляси обладнана верхнім люком із кришкою. Всередині цистерни є паровий підігрівач меляси, що сприяє її розрідженню (особливо в холодну пору року) і кращому забиранню насосом. Для зручності обслуговування на цистерні є драбина, а для контролю за заповненням мелясою – покажчик рівня.

Шестеренний насос перекачує мелясу із транспортних засобів в цистерну, а з неї у змішувач; подає готовий продукт із змішувача у роздавач або на здобрювання кормів у відповідну технологічну лінію кормоцеху, а також промиває всю систему гарячою водою. Лійка приймання меляси із транспортних засобів розміщена за межами приміщення.

Фільтр очищення меляси від механічних домішок має корпус з вхідним та вихідним патрубками. Всередині корпуса є парова сорочка для підігрівання меляси і встановлена фільтрувальна сітка, а зверху корпус закривається відкидною кришкою.

Усі технологічні елементи агрегату сполучені між собою за допомогою системи трубопроводів.

Установка може працювати за трьома режимами: приймання і перекачування доставленої меляси з транспортних засобів у цистерну для зберігання; подача компонентів у змішувач і приготування поживного розчину; видача готового розчину у роздавач (РМК-1,7) або в технологічну лінію кормоприготування для здобрювання сумішей.

Мелясу з транспортних засобів зливають у приймальну лійку, звідки вона шестеренним насосом крізь фільтр закачується в цистерну для зберігання. У холодну пору року при цьому в парову сорочку фільтра подають пару.

Для приготування поживного розчину у змішувач заливають гарячу (60…70°С) воду. Кількість води контролюють за покажчиком рівня. Відповідно до кількості залитої води та встановленої норми крізь завантажувальну горловину у змішувач засипають карбамід і вмикають мішалку 8 до повного його розчинення (1…2 хв.). Після цього натискають кнопку „Вперед” на пульті керування і шестеренним насосом із цистерни через крани у змішувач закачують необхідну кількість підігрітої меляси. Потім вмикають мішалку і за 6…8 хв. перемішування одержують готовий розчин. Для його видачі натискують кнопку „Назад” на пульті керування і за допомогою шестеренного насоса подають розчин за призначенням.

Таким чином протягом приблизно 10…15 хв. за допомогою обладнання СМ-1,7 можна приготувати порцію в 1800 л поживного розчину, якої достатньо для здобрювання кормів з розрахунку на 2000 голів великої рогатої худоби.

Після закінчення циклу приготування і видачі розчину всю систему обладнання промивають гарячою водою.

Подрібнювач-змішувач ИСК- (рисунок 2.37) призначений для подрібнення стеблових кормів, коренебульбоплодів та деяких інших видів сировини і приготування із них сумішей з додаванням подрібнених концентратів, мінеральних речовин, а також рідких поживних розчинів.

ris_2.37.jpg

1 – приймальна камера; 2 – розбризкувач; 3 – робоча камера;

4 – ротор з ножами; 5 – нерухомі ножі (протирізи); 6 – електропривод;

7 – клинопасова передача; 8 – рама; 9 – лопатева кидалка;

10 – розвантажувальна камера; 11 – транспортер

Рисунок 2.37 Конструктивна схема подрібнювача-змішувача кормів ИСК-ЗА

Використовується на фермах ВРХ в комплектах обладнання кормоцехів (серії КОРК) та лініях переробки соломи (ЛИС-3, ЛОС-3).

Подрібнювач складається з приймальної 1, робочої 3 та розвантажувальної 10 камер рами 8 та електропривода 5. На внутрішній поверхні робочої камери встановлені протирізальні елементи 5 або деки, а в самій камері змонтовано ротор з набором ножів 4. В корпусі робочої камери є люки для проведення монтажних робіт і технічного обслуговування. Для внесення рідких добавок встановлені дві форсунки 2 в приймальній і дві в розвантажувальній камерах. Готова суміш розвантажується кидалкою 9 на транспортер 11.

Подрібнювач з розвантажувальною камерою, а також електропривод його змонтовані на загальній рамі 8.

Машина ИСК-3А може працювати в режимах подрібнення, змішування, а також змішування з доподрібненням.

У разі подрібнення машина комплектується пакетами протирізів (максимально можлива їх кількість – 6). Ця схема використовується при подрібненні одного виду корму (наприклад, солома) або при додатковому подрібненні кількох видів кормів. На роторі встановлюють чотири вкорочених ножі в першому (за ходом подачі сировини) ряді, два або чотири довгих у другому ряді і два або чотири зубчастих в третьому та четвертому рядах. Збільшення кількості ножів рекомендується при підвищенні в раціоні долі соломистих кормів.

У режимі змішування в робочій камері встановлюють 6 пакетів дек, зміщених на 60º, а на ротор – чотири вкорочених ножі в першому ряді, два довгих ножі в третьому і два зубчастих в четвертому рядах. При цьому вихідні компоненти (особливо стеблові) мають бути попередньо добре подрібнені. У варіанті змішування з доподрібненням в робочій камері розміщують три прирізи і три деки так, щоб вони чергувалися.

Технологічний процес в режимі із змішуванням здійснюється таким чином. Попередньо віддозовані компоненти одночасно і безперервно подаються в приймальну камеру, звідки надходять у робочу камеру. Під дією активних ножів корм перемішується, а в результаті їх взаємодії з протирізами та деками ще й додатково подрібнюється і по спіралі поступово опускається в розвантажувальну камеру. З неї рівномірна суміш кидалкою видаляється на розвантажувальний транспортер.

У разі потрапляння в робочу камеру міцних предметів підпружинені пакети протирізів чи дек відхиляються і пропускають предмети в розвантажувальну камеру, чим попереджається поломка робочих органів. Після цього протирізи автоматично знову займають робоче положення.

На всіх режимах роботи машина повинна забезпечувати рівномірність змішування компонентів не менше 80…90%. Якість змішування і ступінь подрібнення корму можна регулювати трьома способами: зміною кількості і типу ножів; зміною кількості протирізів та дек; тривалістю перебування продукту в робочій камері за допомогою зміни положення шибера, встановленого перед кидалкою.