Анотація до роботи:

Козупиця С.І. Обґрунтування параметрів подрібнювача-живильника-дозатора сипких хімічних консервантів на лінії заготівлі вологих кормів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.05.11 – Машини і засоби механізації сільського господарського виробництва.– Сумський національний аграрний університет, Суми, 2007.

Дисертація присвячена розробці ресурсозберігаючої технології заготівлі і зберігання зерно стрижневої маси кукурудзи з застосуванням сипких хімічних консервантів, що дає змогу зменшити втрати корму та підвищити його поживну цінність.

На підставі результатів аналізу роботи дозуючих пристроїв сипких матеріалів та перспективних технологій заготівлі вологих кормових матеріалів запропоновано обладнати серійне обладнання для заготівлі зернострижневої маси кукурудзи подрібнювачем-живильником-дозатором сипких хімічних консервантів.

Розроблені математичні моделі функціонування експериментального подрібнювача-живильника-дозатора з обґрунтуванням їх раціональних параметрів.

Визначені якісні показники роботи подрібнювача-живильника-дозатора сипких хімічних консервантів. Застосування подрібнювача-живильника-дозатора сипких хімічних консервантів на лінії заготівлі зерносрижневої маси кукурудзи дозволяє зменшити втрати корму на 10 – 12 %.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нові підходи в обґрунтуванні параметрів технологічного процесу дозованого вводу сипких хімічних консервантів при заготівлі вологих кормів розробленим подрібнювачем-живильником-дозатором (ИДС – 1), що дозволило впровадити його у виробництво на НВО „ВНДІтваринмаш” (м. Київ).

1. На підставі аналізу існуючих способів дозування сипких матеріалів обґрунтовано раціональну технологічну схему комбінованого технічного пристрою, який забезпечує необхідну продуктивність та задану точність дозування.

2. Визначені на основі загальноприйнятих методик основні фізико-механічні властивості хімічних консервантів (вуглеамонійних солей), значення яких входять в теоретичні розрахунки дисертації, мають наступні середні величини: насипна щільність – 836 кг/м³; середньозважене значення діаметра подрібненого консерванту – 2,7 мм; коефіцієнт зовнішнього динамічного тертя по сталі – 0,6; коефіцієнт внутрішнього тертя – 0,78; коефіцієнт бокового тиску– 0,56; зусилля опору зсуву – 668 кН/м²; середнє питоме зусилля різання злежаного кускового консерванту – 175 кН/м, а його статична міцність – 56 кН/м².

3. Результати проведених досліджень дали змогу обґрунтувати конструктивні параметри робочих органів комбінованого агрегату: внутрішній діаметр корпуса – 700 мм, діаметр перфорованого диска живильника – 694 мм; площа одного отвору диска живильника – 78,5 мм²; товщина диска – 4 мм; висота вильоту ножових скребків подрібнювача – 10 мм; кут нахилу ножового скребка до площини перфорованого диска живильника – 15; кількість ножових скребків – 3 шт., що установленні на диску через кожні 120 ; діаметр дозувальної тарілки – 696 мм; висота зрізаного конуса дозатора – 220 мм; діаметр більшої основи цього конуса – 640 мм; а кут його твірної – 40; об’єм наддозувального бункера – 0,4м³; кількість лопатей, закріплених на зрізаному конусі – 4, а їх висота – 12 мм; висота дозувального вікна 40 мм, а його довжина – 170 мм.

4. Отримані в результаті лабораторних досліджень рівняння регресії адекватно описують вплив конструктивних і режимних параметрів подрібнювача-живильника-дозатора на його продуктивність, нерівномірність видачі норми консерванту та енергоємність подрібнення, живлення і дозування на рівні довірчої ймовірності 0,95. За критеріями узгодження встановлено, що результати теоретичних та експериментальних залежностей з імовірністю 0,95 розподілені за однаковим законом.

5. Встановлено, що продуктивність дозування сипких (подрібнених) консервантів в залежності від вологості подрібнюваної зернострижневої маси кукурудзи змінюється в межах від 360 до 855 кг/год.

Експериментально встановлено, що для зміни продуктивності дозування сипких хімічних консервантів частота обертання вала приводу тарілки дозатора перфорованого диска живильника із ножовими скребками подрібнювача повинна бути в межах від 14,8 до 50,0 хв^-1, що забезпечується встановленням електродвигуна постійного струму. Об’єм хімічного консерванту змінюється в межах від 0,032 до 0,110 м³, при цьому раціональною є площа лопаті 0,228 м² та зазор між її торцевою площиною і внутрішньою стінкою бункера – 0,0146 м.

Нерівномірність дозування при вказаних раціональних параметрах не перевищує 0,3 – 0,6 %, а потрібна питома потужність на привід подрібнювача-живильника-дозатора знаходиться в межах від 2 до 6 кВтгод/т.

6. Експериментальною перевіркою встановлено можливість використання молоткової дробарки як змішувача, при цьому час перебування індикатора (вуглеамонійної солі) наближається до моделі змішування, рівномірність розподілу складає від 6,6 до 1,2 % при виході із дробарки і від 4,5 до 1,2 % – після транспортування корму в сховище.

7. Порівняльні випробування технології заготівлі високовологої зернострижневої маси кукурудзи показали, що економічний ефект на одну тону законсервованого корму з використанням хімічних консервантів (вуглеамонійних солей) становить 13,8 грн., при цьому втрати корму зменшились на 10 – 12 %, а продуктивність тварин підвищилась на 6 – 8 %.

8. В результаті виробничих випробування дослідних зразків подрібнювачів-живильників-дозаторів в лініях заготівлі зернострижневої маси кукурудзи підвищеної вологості в колгоспі „Росія" Глибоцького району Чернівецької області протягом 1987 – 1988 рр., СЗАТ „Вільшана" Недригайлівського району та агрофірмі „Косівщинська" Сумського району Сумської області протягом 2003 – 2004 рр., встановлено безвідмовність їх роботи на протязі всіх періодів випробувань з урахуванням нормативного річного завантаження (360 годин). Річний техніко-економічний ефект від застосування одного подрібнювача-живильника-дозатора становить 94292 грн станом на 2005 рік.

Публікації автора:

1. Пилипенко А.Н., Козупиця С.И. Применение способов механизации при консервировании фуражного зерна повышенной влажности. // Развитие производства аммонийно-карбонатных соединений и их использование в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. / Ред. кол. Г.А. Богданов, Г.И. Вилесов (отв. ред.) и др. – Киев: Наук. думка, 1986. – С. 74 – 78. (Соискателем приведен анализ патентных исследований по данному направлению).

2. Пилипенко А.Н., Козупиця С.И. Технологическая схема и оборудование для химического консервирования влажного зерна углеаммонийными солями. // Консервирование и обогащение азотом продуктов растениеводства аммонийно-карбонатными препаратами: Сб. начн. тр. / Ред. кол. Г.А. Богданов, Г.И.Вилесов (отв. ред.) и др. – Киев: Наук. думка, 1988. – С. 98 – 101. (Соискателем предложена технологическая схема компоновки линии химического консервирования фуражного зерна повышенной влажности).

3. Устройство для подготовки трудносыпучих консервантов к внесению в зернофураж: А.с. 1617695 СССР, МКИ А 23 К 3 /03/ С.И. Козупица, А.Н. Пилипенко, С.Н. Чибис, Н.С Захарова (СССР). – № 4400476/30-15; Заявл. 05.05.87; Опубл. 30.03.88, Бюл. №26. – 4 с (Соискателем предложена идея создания комбинированного агрегата).

4. Козупиця С.І. Визначення пропускної спроможності сипких хімічних консервантів через перфорований диск в процесі живлення дозатора. // Вісник СДАУ. – Вип.4. – Суми: СДАУ, 1999. – С. 80 – 85.

5. Козупиця С.І. Математичне обґрунтування процесу змішування при одночасному подрібненні в технології хімічного консервування зерностержнової суміші кукурудзи. // Вісник ЛДАУ. – Вип. №3 – Львів: ЛДАУ, 1999. – С. 159 – 162.

6. Козупиця С.І. Стохастична модель процесу дозування кормів. // Вісник СДАУ, Вип.4. – Суми: СДАУ, 1999. – С. 62 – 65.

7. Ревенко І.І., Козупиця С.І. Перспективність використання вуглеамонійних солей як консервантів кормів та їх властивостей // Вісник ХДТУСГ, Вип.8, том 2. – Харків: ХДТУСГ, 2001. – С. 41 – 43. (Здобувачем проведені експериментальні дослідження).

8. Козупиця С.І. Вуглеамонійні солі як перспективний хімічний консервант для кормовиробництва України. // Вісник СНАУ, Вип.8. – Суми: СНАУ, 2002. – С. 69 – 74.

9. Лінник М.К., Козупиця С.І. Змішування зернострижневої маси кукурудзи із сипким хімічним компонентом при одночасному їх подрібненні. // Вісник СНАУ, Вип.13. – Суми: СНАУ, 2005. – С. 5 – 12. (Здобувачем розроблена математична модель змішування зернострижневої маси кукурудзи із сипким хімічним компонентом при одночасному їх подрібненні).

10. Козупиця С.І., Саржанов О.А. Методика проведення багатофакторного експерименту при дослідженні процесу дозування сипкого хімічного консерванту. // Вісник СНАУ, Вип.13. – Суми: СНАУ, 2005. – С. 61 – 68. (Здобувачем розроблено алгоритм проведення багатофакторного експерименту при дослідженні процесу дозування сипкого хімічного консерванту).

11. Козупиця С.І. Михайлович Я.М. Визначення енерговитрат на привід подрібнювача-живильника-дозатора злежаних консервантів. // Мат. Міжнар. конф. ”Аграрний форум–2006”. – Суми: СНАУ, 2006. – С. 61 – 68. (Здобувачем розраховані показники енерговитрат подрібнювача-живильника-дозатора).

12. Козупиця С.І. Михайлович Я.М. Методи зменшення втрат зернострижневої маси кукурудзи при її заготівлі та зберіганні. // Мат. Міжнар. конф. „Проблеми та перспективи розвитку механізації агропромислового виробництва”. – Полтава: ПДАА, 2006. – С. 5 – 6. (Здобувачем запропоновані шляхи зменшення втрат корму при його консервуванні на сучасному обладнанні).