И. И. Иванов, Ю. А. плотникова

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н. В. Верещагина

измельчитель, зерно, эксперимент, обработка экспериментальных данных, ротор, нож.

В настоящее время в России активно развиваются крестьянско-фермерские хозяйства, которые стремятся снизить себестоимость продукции животноводства. В связи с этим появляется заинтересованность в освоении новых технологических приемов, использование которых позволит уменьшить энергопотребление и повысить эффективность процесса производства при сохранении высокого качества продукции.

Из общего количества фуражного зерна только половина перерабатывается в полноценные комбикорма и кормосмеси, а остальная часть скармливается в измельченном виде. Стремление повысить производительность и снизить энергозатраты приводит к получению готового продукта со значительным содержанием недоизмельченной фракции. Такой корм усваивается животными не полностью, что является причиной его перерасхода и низкой эффективности вложенных средств. В связи с этим дальнейшее совершенствование существующих конструкций измельчителей зерна и разработка новых по-прежнему остается актуальной задачей.

Проведенный обзор научно-технической и патентной литературы по исследуемой проблеме показал, что существующие измельчители зерна имеют ряд недостатков: большая метало- и энергоемкость, неравномерность гранулометрического состава измельчаемого продукта, большой процент пылевидной фракции, быстрый износ рабочих органов, нагрев продукта. Для устранения перечисленных недостатков была предложена новая конструкция измельчителя зерна роторно-центробежного типа.

При создании представленной конструкции потребовалось  оптимизировать ряд конструктивных и кинематических параметров. Для решения поставленной задачи была выбрана методика многофакторного эксперимента. В качестве варьируемых на двух уровнях факторов использовались следующие: подача зернового материала, частота вращения ротора, открытие  сепарирующей поверхности, число ножей на внутреннем и внешнем кольце. Критериями оптимизации являлись следующие параметры: потребляемая при измельчении зерна электроэнергия, производительность установки, соответствие получаемого продукта зоотехническим требованиям. В результате обработки массива данных были получены адекватные и достоверные математические модели, в результате анализа которых было установлено влияние факторов на критерии оптимизации.

Currently, peasant farms are actively developing in Russia, which strive to reduce the cost of livestock products. In this regard, there is an interest in the development of new technological methods, the use of which will reduce energy consumption and increase the efficiency of the production process while maintaining the high quality of products.

Only half of the total feed grain amount  is processed into high-grade feed and feed mixtures, and the rest is fed in a crushed form. The desire to increase productivity and reduce energy consumption leads to the receipt of a finished product with a significant content of not well chopped fraction. Such feed is not completely absorbed by  animals, which is the reason for its overspending and low efficiency of the investment. In this regard, further improvement of existing designs of grain grinders and the development of new ones is still an urgent task.

A review of scientific, technical and patent literature on the problem under study is showed that existing grain grinders have a number of disadvantages, the main ones of which are: high metal and energy consumption, uneven particle size distribution of the grinded product, a large percentage of dusty fraction, rapid wear of working bodies, heating of the product. To eliminate the above disadvantages, a design of a rotary-centrifugal grain grinder is proposed.

The presented design requires optimization of some design and kinematic parameters. To solve the problem, a multifactor experiment technique was chosen. The feed of grain material, the rotor speed, the opening of the separating surface, the number of knives on the inner and outer rings were taken as factors varied at two levels. Electricity consumed during grain grinding, plant productivity and compliance of the resulting product with zootechnical requirements were considered as optimization criteria. As a result of processing the data array, adequate and reliable mathematical models were obtained. As a result of the analysis of the models, the influence of factors on the optimization criteria was established.

1. Механизация животноводческих ферм / С. В. Мельников, Б. И. Вагин, П. А. Андреев [и др.]. – М.: «Колос», 1969. – 440 с.


2. Палицын, А. В. Разработка и поисковые результаты исследований измельчителя роторно-центробежного типа фуражного зерна для крестьянских хозяйств / А. В. Палицын, И. И. Иванов // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: материалы Международной научно-практической конференции. – Йошкар-Ола: издательство Марийского государственного университета, 2017. – Вып. 19. – С. 284-289.


3. Пат. Российская Федерация. Ru 146644 UI. Устройство для измельчения сыпучих материалов / Сухляев В. А., Молин А. А., Мерзляков И. Н.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина». – № 2013130636/13; заявл.  03.2013; опубл. 20.10.2014. – 2 с.


4. Плотников, М. Г. Математика / М. Г. Плотников, Ю. А. Плотникова. – Вологда-Молочное: Вологодская государственная молочнохозяйственная академия, 2019. – 206 с.


5. Плотников, М. Г. Теория вероятностей и математическая статистика / М. Г. Плотников. – Вологда-Молочное: Вологодская государственная молочнохозяйственная академия, 2015. – 222 с.


6. Савиных, П. А. Зернодробилка с ротором-вентилятором / П. А. Савиных, С. Ю. Булатов, В. Н. Нечаев // Сельский механизатор.  –  – № 9. – С. 9.


7. Сергеев, Н. С. Разработка и обоснование основных параметров измельчителя фуражного зерна центробежного типа: автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук / Н. С. Сергеев.– Челябинск: УОП ЧГАУ, 1989. – 19 с.


8. Сысуев, В. А. Кормоприготовительные машины: теория, разработка, эксперимент. В 2-х томах. / В. А. Сысуев, А. В. Алешкин, П. А. Савиных. – Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2009.


9. Шагдыров, И. Б. Механико-технологические основы создания многостадийных измельчителей фуражного зерна: монография / И. Б. Шагдыров, М. Б. Балданов.– Улан-Удэ: Бурятская государственная сельскохозяйственная академия, – 234 с.


10. Шагдыров, И. Б. Обоснование параметров многоступенчатой дробилки фуражного зерна диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / И. Б. Шагдыров. – Челябинск, 1988. – 220 с.