Жигжитов А.В. Механизация процессов консервирования и приготовления кормов

Подождите немного. Документ загружается.

свиньям и птице. Грубые корма содержат много клетчатки до 40 %, поэтому без

предварительной обработки плохо поедаются животными и имеют низкую

перевариваемость на уровне 40...50 %. Для повышения поедаемости и

перевариваемости их подвергают механической, тепловой, химической,

биологической обработкам. Все способы обработки предопределяют создание

благоприятных условий для жизнедеятельности бактерий рубца. И одним из

основных способов повышения перевариваемости питательных веществ грубых

кормов является их измельчение до оптимальных размеров.

Сено хорошего качества, отвечающее требованиям стандарта /ГОСТ 4808-49/,

коровам и овцам может скармливаться без подготовки, однако для возможности

механизации процессов погрузки, дозирования, раздачи его необходимо

измельчать. Сено низкого качества, солому и другие грубые корма подвергают

измельчению с целью повышения поедаемости и удовлетворения условиям

механизации последующих технологических процессов.

При измельчении соломы и сена размер резки должен быть для КРС –

40...50 мм, лошадей — 30...40 мм, овец — 20...30 мм. Если грубые корма

используются в составе кормовых смесей, то длину резки уменьшают до 5...10 мм.

При производстве травяной и сенной муки высушенную массу для свиней и

птицы измельчают до размеров частиц 1 мм.

Измельченные грубые корма укладываются более плотно, что повышает их

транспортабельность, повышается их текучесть, о чем свидетельствует угол

естественного откоса. Так, например, плотность рассыпной соломы до

измельчения составляет 150...200 кг/м3, измельченной — 300...350 кг/м3,.угол

естественного откоса уменьшается с 90 /вертикальная стенка/ до 50...550 после

измельчения. Вообще говоря, плотность стебельных кормов зависит от

влажности, вида кормовой культуры и крупности частиц.

Весьма существенным при измельчении стебельных кормов являются плющение

и расщепление их вдоль волокон. Это также способствует повышению

поедаемости и улучшает условия их дальнейшей химической и тепловой

обработки.

Толщина резки корнеклубнеплодов для коров 0,5 см, для молодняка — 0,5...

1 см, для свиней — 0,5...I см и для птицы — 0,3...0,4 см. Жмых для коров дробят

до размера 10...15 мм. Измельченные концентрированные корма для коров

должны иметь размер частиц 1.8...4 мм, для свиней и птицы — до 1 мм (мелкий

помол) и до 1,8 мм (средний помол). Размер частиц сенной (травяной) муки не

должен превышать 1 мм для птиц и 2 мм для других животных. Крупность частиц

зерновых концентрированных кормов должна быть не более: для КРС — 3 мм,

свиней и птицы — 1 мм, если эти концкорма используются для приготовления

влажных мешанок. Если используют плющенное или экструдированное зерно,

частицы допускаются более крупными. При этом пылевидных частиц должно

быть минимально. Любой корм до и после обработки не должен содержать в себе

твердых примесей и металлических включений, семян сорных растений.

Влажность измельченных концентрированных кормов, подлежащих длительному

хранению, не должна превышать 14...15 %.

При закладке силоса с добавлением сырых корнеклубнеплодов их резка не

должна превышать 5...7 мм. Силосуемые стебли кукурузы измельчают до 1.5...8.0

см.

Загрязненность кормовых корнеклубнеплодов допускается не более 0,3 %;

для зерновых кормов: 1 % (песок), 0,004 % (горчак, вязель, спорынья) и 0,25 °

(куколь, головня, плевел).

В соответствии с зоотехническими требованиями каждый вид корма

приводят в состояние, обеспечивающее наилучший эффект при его скармливании

сельскохозяйственным животным.

Грубые корма — солому и грубостебельное сено - готовят по следующим

схемам: I) измельчение - дозирование - смешивание; 2) измельчение —

запаривание — дозирование — смешивание; 3) измельчение — биологическая

(биохимическая) или химическая обработка — дозирование-смешивание. При

переработке сена в муку используют схему: измельчение (длина резки 8...12 мм)

— сушка — размол. Сенную муку добавляют в различные кормовые смеси. При

достаточной сухости сена корм может приготовляться по схеме: размол -

дозирование — смешивание.

Сочные корма (корнеклубнеплоды) готовят по схемам: 1) мойка —

измельчение - дозирование — смешивание; 2) мойка — запаривание —

разминание — дозирование--смешивание; 3) мойка - измельчение — дозирование

— дрожжевание — смешивание.

Возможны варианты этих технологических схем по порядку некоторых

операций и по их назначению. Первую схему применяют на фермах крупного

рогатого скота, вторую — на свинофермах, третью — на различных

животноводческих фермах.

Концентрированные корма готовят, пользуясь следующими схемами: 1)

очистка — измельчение — осолаживание (дрожжевание) — дозирование—

смешивание; 2) очистка — измельчение — дозирование — смешивание; 3)

очистка — измельчение — дозирование — смешивание — брикетирование; 4)

очистка — проращивание. Бобовые корма после очистки замачивают. По второй и

третьей схемам приготовляют комбикорма.

Рабочие схемы служат для выбора технологического оборудования.

Примерная рабочая схема технологического процесса: прием зерна — загрузка в

бункер — выгрузка и транспортировка к очистительным устройствам — очистка

от примесей — транспортировка в бункер — выгрузка и транспортировка —

дробление — транспортировка в бункер для хранения — выгрузка — дозирование

— смешивание — выдача готового корма..

2.2. Механизация процессов очистки корнеклубнеплодов

2.2.1. Классификация и требования, предъявляемые к машинам для очистки

корнеклубнеплодов

Моечные машины предназначены для отделения от корнеклубнеплодов

свободной и прилипшей земли, тяжелых (камни, железные детали т.п.) и легких

(солома, ботва, пни и т.п.) включений.

Степень загрязненности корнеклубнеплодов оценивается по каждому виду

загрязнений в отдельности, так как способы их удаления различны и основаны на

разности плотностей загрязнений, корнеплодов и воды. Тяжелые включения сразу

тонут, свободная и прилипшая земля остается взвешенной в потоке воды и

частично оседает на дно ванны, корнеклубнеплоды постоянно взвешены в потоке

воды, легкие примеси плавают на поверхности. Для любого типа загрязнений

степень загрязненности

(2.1)

где: ΔPзаг — масса загрязнений в порции корнеклубнеплодов;

Pk — масса абсолютно чистых корнеклубнеплодов в данной порции.

Никакая машина не может на 100 % отделить землю, поэтому оценивают

остаточную загрязненность:

(2.2)

где: ΔP

— масса оставшихся после мойки загрязнений в порции

корнеклубнеплодов.

Отделение тяжелых включений, как правило, производится в потоке воды и

основано на различной траектории оседания клубней и камней. В зоне оседания

камней делают люк, а клубни проплывают над ним. Легкие примеси,

всплывающие на поверхность воды, удаляют из моечной ванны механически или

вымываются потоком воды, переливающейся через борт ванны.

Процесс отделения почвы от корнеклубнеплодов можно разделить на

отмокание, оттирание и ополаскивание. По принципу работы корнеклубнемойки

могут быть периодического и непрерывного действия. Корнеклубнемоики по

конструкции рабочих органов делятся на кулачные, барабанные, дисковые и

шнековые (рис.1). Наибольшее распространение получили центробежные и

барабанные.

К моечным машинам предъявляют следующие требования:

9 Универсальность по отношению к различным видам корнеклубнеплодов.

9 Высокое качество отделения примесей при минимальном расходе воды и

максимальной производительности.

9 Возможность механизации загрузки и выгрузки корнеклубнеплодов и

отдельных загрязнений.

9 Регулирование времени пребывания корнеклубнеплодов в мойке в

зависимости от загрязненности.

9 Хороший доступ к рабочим органам для их очистки, замены и регулировки

2.2.2. Конструкции машин для очистки корнеклубнеплодов

Кулачные корнеклубнемойки (рис. 2.1, а и 2.2) имеют ванну 8 с решеткой

и рабочий орган - вал 9 с укрепленными на нем моющими кулаками (стержнями),

установленными по винтовой линии. У выходного торца ванны на валу

установлены выгрузные лопасти, которые переносят продукт в камеру

транспортера 1. Под выгрузными лопастями размещен камнеуловитель 4.

Освобожденный от камней продукт выносится ковшовым транспортером из

камеры и направляется на дальнейшую обработку. Ванна и камеры

оборудованы люками 5 и 6 для удаления примесей. Расход воды на

обработку обычно не превышает 0,6...0.8 дм

/кг. Кулачные

корнеклубнемойки с ваннами из дерева, бетона и других материалов могут

быть изготовлены в условиях хозяйств. Эти мойки надежны в эксплуатации,

имеют простую конструкцию и обладают высокой производительностью.

Барабанная корнеклубнемойка (рис. 2.1,б) имеет рабочий орган в виде

планчатого барабана, вращающегося в ванне с водой. Корнеплоды, поступая с

торца ванны и перемещаясь вдоль барабана, проходят сложный путь, во время

которого освобождаются от загрязнений. Последние оседают на дно ванны, а

вымытые корнеплоды выбрасываются из барабана лопастью, укрепленной на его

внутренней стенке у выгрузного торца. Корнемойки этого типа используют также

для сухой очистки продукта (без применения воды).

Дисковая корнеклубнемойка-корнерезка МРК-5 (рис. 2.1, в) предназначена

для мойки и резки корнеплодов. Она имеет моющий рабочий орган в виде

составного диска, на который поступают корнеплоды, орошаемые водой из

Рис. 2.1. Схемы кулачной (а), барабанной (б), дисковой (в), шнековой (г)

моек.

Рис. 2.2. Кулачная корнеклубнемойка.

1 – ковшовый транспортер; 2 – выбрасыватель; 3 – перегородка; 4 –

камнеуловитель; 5 – грязевой люк; 6 – люк для выгрузки камней; 7 –

задвижка; 8 – ванна; 9 – вал.

кольцевого оросителя. Производительность МРК-5 до 5 т/ч, мощность

электродвигателя 2,8 кВт, частота вращения рабочего органа 2 с

-1

. Масса

машины 550 кг.

Шнековая корнеклубнемойка (рис. 2.1, г) имеет рабочий орган в виде шнека

с переменным шагом. Шнек уложен в трубе, имеющей наклон к горизонту 25...45

. Труба в нижней части решетчатая. Решетка вместе с подающей частью шнека

помещена в бункер с водой и корнеклубнеплодами. При вращении шнека его

витки захватывают продукт и перемешают его вдоль трубы к выходному

отверстию. Навстречу продукту в трубе шнековой мойки идет поток воды,

перекачиваемой насосом из ванны-бункера машины. Вода уносит частицы грязи,

отделенной от продукта. Загрязнения оседают на дне ванны-бункера. Удаляют

грязь периодически через люк. Шнековыми мойками оборудованы агрегаты

ИКМ-5, ИКС-5М и АПК-10А. Исследованиями установлено, что благодаря

вибрационному возвратно-поступательному движению продукта в трубе мойки

резко сокращается расход моечной жидкости и улучшается качество отмыва.

Время, необходимое для отмыва данного продукта, устанавливают

экспериментальным путем.

Измельчитель-камнеуловитель ИКМ-5 состоит из моечной ванны 12 (рис.

2.3, 2.4), шнековой мойки 11, измельчителя 9 и скребкового транспортера-

камнеудалителя 2. Ванна и смонтированные на ней агрегаты установлены на

общей раме. Привод рабочих органов осуществляется при помощи трех

элепродвигателей.

Рабочий процесс отмывания корнеклубнеплодов происходит при их

взаимном перетирании во вращающемся потоке воды, который создается

крылачом 13, находящимся на валу шнека. При подаче корнеклубнеплодов в

ванну камни попадают на крылач и отбрасываются им на транспортер 2.

Корнеклубнеплоды, находясь во взвешенном состоянии в потоке воды, поступают

в шнековую мойку, где дополнительно орошаются водой из гребенки 4. Лопатка

выбрасывателя подает их в камеру измельчителя, который имеет верхний диск с

двумя горизонтальными и нижний диск с четырьмя вертикальными ножами. Для

мелкого измельчения в камеру дополнительно ставят деку и устанавливают

Рис. 2.3. Схема (а) и общий вид (б)

измельчителя камнеуловителя ИКМ-5.

1 - рама; 2 – транспортёр -

камнеудалитель; 3, 6, 10 -

электродвигатели; 4 - гребёнка

подвода воды; 5 - кожух шнековой

мойки; 7 - выбрасыватель; 8 - крышка

измельчителя; 9 - измельчитель; 11 -

шнековая мойка; 12 - ванна; крылач; 14

- люк; 15 - вентиль.

Рис. 2.4. Общий вид измельчителя

корнеклубнеплодов ИКМ-5:

1 – рама; 2 - загрузочный

транспортер; 3 - электродвигатель

нзмельчителя; 4 - козырек, 5 -

измельчающее устройство; 6 –

напрвляющий кожух; 7 -

электродвигатель шнека; 8 - моечное

устройство; 9 - шнек; 10 - моечная

ванна.

переключатель частоты вращения электродвигателя на 16,6 с

-1

. Для крупного

измельчения деку снимают и в шкафу управления ставят переключатель

на 8,3 с

-1

ИКМ-5 обеспечивает также мойку картофеля без его измельчения. Для этой

цели снимают с измельчителя деку и верхний диск, а на его место ставят стопор

нижнего диска.

Возможные неисправности ИКМ-5 приведены и таблице 2.1.

Возможные неисправности ИКМ 5 и способы их устранения

Табл. 2.1.

Неисправность Причина Способ устранения

Остановка электродвигателя

измельчителя

Остановка транспортёра для

выгрузки камней

Выброс продукта

скребковым транспортёром

Не выключаются

Электродвигатели

Не включается один

электродвигатель

Забивание выбросной

горловины измельчённым

продуктом

Установка деки при работе

на 8,3 с

-1

Наматывание ботвы на ножи

Срез предохранительного

штифта приводной

звёздочки транспортёра

Заклинивание резинового

клапана на входе в

скребковый транспортёр

Неисправность клапана

Перегорание вставки

предохранителя

Срабатывание

автоматического

выключателя

Обеспечить равномерную

подачу корнеклубнеплодов.

Уменьшить подачу

Снять деку

Заточить ножи. Увеличить

скорость резания. Устранить

ботву из массы

корнеклубнеплодов.

Отрегулировать положение

транспортёра в кожухе.

Убрать камень, вызвавший

заклинивание

Убрать заклинивающий

предмет

Заменить клапан

Заменить плавкую вставку

Устранить забивание и

включить автоматический

выключатель

Ванну заполняют водой перед началом работы. Избыток воды удаляется

через сливной патрубок на кожухе транспортера для выброса камней. Для

удаления грязной воды площадку для установки ИКМ-5 оборудуют сточным

желобом и грязесборником.

При работе на измельчителе запрещается находиться против выбросного

окна и ВЫПОЛНИТЬ работы по техобслуживанию. Вес ремонтные работы и

техническое обслуживание проводят только при обесточенных

электродвигателях. Производительность ИКМ-5 до 7 г/ч; суммарная мощность

электропривода 10,5 кВт; масса агрегата 950 кг; габариты 2200

1360

2860 мм.

Обслуживает агрегат один рабочий.

2.2.3. Технологический расчет машин для очистки корнеклубнеплодов

Производительность (кг/ч) кулачной мойки:

∑

= 3600nVQ

βγ

, (2.3)

где: - сумма объемов лопастей,выбрасывающих продукт из ванны, м

;

∑

коэффициент наполнения лопасти (

= 0,7…0,9) ;

- объёмная масса

продукта, кг/м

; - частота вращения вала, с

-1

. n

Рабочую длину мойки L (м), потребной для хозяйства, можно найти по

заданной производительности Q (кг/ч), принимая время мойки продукта Т = 5...8

мин и радиус ванны R = 0,6…1,0 м.

αγπ

= , (2.4)

где:

- коэффициент заполнения объема мойки, 0,7…0,8.

Мощность потребная на привод мойки:

3600

N = , (2.5)

где:

- эмпирический коэффициент (0,2…0,3); - производительность, кг/ч; - Q

длина мойки, м;

- к.п.д. передачи.

Если расчетная длина мойки превышает габариты имеющегося помещения,

то ванну выполняют из отдельных секций, устанавливаемых параллельно.

Продукт через секции пропускают последовательно.

Время (мин) пребывания продукта в мойке непрерывного действия:

= , (2.6)

где:

- объем, занимаемый продутом в моющей камере машины, м

(принимают 0,25...0,35 от объема моющей камеры);

- объемная

масса продукта, кг/м

; - производительность мойки, кг/ч. Q