Результаты исследований шнекового дозатора сухих сыпучих компонентов комбикорма

При производстве комбикормов необходимо точное соблюдение рецептуры в момент ввода всех необходимых компонентов, для чего применяют различные типы дозаторов. В настоящее время широкое распространение получили автоматические системы, обеспечивающие повышение точности дозирования. Однако для каждого компонента необходимы индивидуальные настройки работы таких систем, что усложняет работу операторов. В статье представлено описание конструкции технического устройства, содержащего основной и дополнительный шнек и позволяющего взвешивать компоненты с разными физико-механическими свойствами при одних и тех же настроечных параметрах. Дано краткое описание рабочего процесса дозатора, перечислены факторы исследования и критерии оценки его работы. Определяли влияние пяти факторов уставки частоты дозаторов n₁, уставки упреждения досыпки m, уставки включения скорости досыпки t, уставки частоты дозаторов n₂, заданной массы навески M_Z на точность дозирования. На первом этапе находили влияние исследуемых факторов при дозировании зерна. Для этого был реализован план Бокса-Бенкина для пяти факторов. В результате анализа полученных данных построена модель регрессии, на основании которой определены три комбинации значений факторов, при которых погрешность дозирования зерна дополнительным шнеком дозатора равна 0. На следующем этапе исследований определяли точность дозирования мела и соли при установленных комбинациях. Выявлено, что дозирование соли осуществляется по закономерности, близкой к кривой по зерну, а погрешность дозирования находится в допустимых пределах 5 %. В результате проведенных исследований выявлена наилучшая комбинация факторов, при которой погрешность дозирования не превышает допустимое значение при взвешивании зерна, соли и мела: n₁ = 30,3 Г_ц, t = 11,9 %; n₂ = 40,9 % от n₁ (12,42 Г_ц), M_Z = 202,8 г. При данных значениях исследуемых параметров можно проводить дозирование компонентов с допустимой погрешностью массой навески более 200 г.

1. Буяров В. С., Буяров А. В. Технологические и экономические аспекты развития мясного птицеводства. Биология в сельском хозяйстве. 2022;(2(35)):7–12. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=48879096 EDN: ZAVDQW

2. Каиров В. Р., Газзаева М. С., Гатциев М. А. Продуктивность и качественные показатели мяса цыплятбройлеров при скармливании в составе рациона. Известия Горского государственного аграрного университета. 2020;57(1):68–73. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42572854 EDN: MPOTGO

3. Аржанкова Ю. В., Томаева О. Н. Рост цыплят-бройлеров при использовании комбикормов отечественного и импортного производства. Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. 2022;(4(41)):10–20. DOI: https://doi.org/10.56323/23088583_2022_04_10 EDN: JSCTCB

4. Томаева О. Н., Аржанкова Ю. В. Абсолютный прирост цыплят-бройлеров при использовании комбикормов отечественного и импортного производства. Научно-практический прогресс в сельскохозяйственном производстве: сб. тез. Международн. студенч. научн.-практ. конф. Великолукская государственная сельскохозяйственная академия. Великие Луки, 2022. С. 44–47. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=50452794 EDN: VCYWXJ

5. Буркина А. С. Технологические решения при производстве рассыпных комбикормов. Наука молодых − будущее России: сб. ст. V Всеросс. научн.-практ. конф. Пенза: Наука и Просвещение, 2023. С. 49–52. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=53811442 EDN: NNTWJF

6. Chongchitpaisan P., Sudsawat S. A Review on Screw Conveyors for Bulk Materials in Various Applications. Ladkrabang Engineering Journal. 2022;39(2):1–12. URL: https://www.researchgate.net/publication/361655904

7. Minglani D., Sharma A., Pandey H., Dayal R., Joshi J. B., Subramaniam S. A review of granular flow in screw feeders and conveyors. Power Technology. 2020;366:369–381. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.02.066

8. Wagner R. Bulk Material Characteristics. Material Code. Conveyor Size and Speed. Component Groups. In Handbook of Screw Conveyor for Bulk Material, Naples, FL, USA: Conveyor Equipment Manufacture Association. 2019;2(3):28–34. URL: https://books.google.ru/books/about/Screw_conveyors.html?hl=ru&id=8dlSAAAAMAAJ

9. Hevko R., Rohatynskyi R., Hevko M., Lyashuk O., Trokhaniak O. Investigation of sectional operating elements for conveying agricultural materials. Research in Agricultural Engineering. 2020;66(1):18–26. DOI: https://doi.org/10.17221/25/2019-RAE

10. Olanrewaju T. O., Jeremiah I. M., Onyeanula P. E. Design and fabrication of a screw conveyor. Agricultural Engineering International. 2017;19(3):156–162. URL: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/4097

11. Ozbek O. Fuzzy modeling of volumetric efficiency and specific energy consumption in agricultural screw conveyors. Rural Engineering. 2020;50(5):1–8. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20190764

12. Pezo M., Pezo L., Jovanovic A. P., Terzic A., Andric L., Loncar B., Kojic P. Discrete element model of particle and premixing action in modified screw conveyors. Powder Technology. 2018;336:255–264. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.06.009

13. Yang Z., Xiaoxia S., Wenjun M. Research on the axial velocity of the raw coal particles in vertical screw conveyor by using the discrete element method. Journal of Mechanical Science and Technology. 2021;35(6):2551–2560. DOI: https://doi.org/10.1007/s12206-021-0526-z

14. Sun L., Zhang X., Zeng Q., Gao K., Jiang K., Zhou J. Application of a screw conveyor with axial tilt blades on a shearer drum and investigation of conveying performance based on DEM. Particuology. 2022;61:91–102. DOI: https://doi.org/10.1016/j.partic.2021.06.001

15. Сеидова И. А. Физико-механические свойства комбикорма и его основных компонентов. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2022;1(45):139–146. DOI: https://doi.org/10.48136/2222-0364_2022_1_139 EDN: SVBQGC

16. Ушаков Ю. А., Пушко В. А., Ягудин А. Р., Тимофеев А. О. Устройство объёмного дозирования сыпучих компонентов для производства комбикормов. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020;3(83):226–229. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=43680090 EDN: RMYWFE

17. Буркина А. С. Совершенствование развития процесса дозирования комбикормов. Студенческие научные исследования: сб. ст. XVII Международн. научн.-практ. конф. Пенза: Наука и Просвещение, 2023. С. 76–78. Режим доступа: https://elibrary.ru/mwuvxr EDN: MWUVXR

18. Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Сергеев А. Г., Савиных П. А. Результаты исследований весового дозирования ингредиентов комбикорма. Техника и оборудование для села. 2021;(1(283)):20–24. Режим доступа: https://rosinformagrotech.ru/data/tos/arkhiv-zhurnala-besplatnyj-dostup/send/73-arkhiv-vypuskov-za2021-god/1655-tekhnika-i-oborudovanie-dlya-sela-1-283-yanvar-2021

19. Булатов С. Ю., Нечаев В. Н., Пронин А. Н., Тареева О. А. Программа управления системой дозирования сухих сыпучих компонентов: свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2023661766 Российская Федерация. № 2023619279: заявл. 15.05.2023; опубл. 01.06.2023. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=54048560 EDN: GBEEPC

20. Зимин И. Б., Черепанов В. Н., Богатов Е. А., Смирнов А. В. Инновационная технология производства полнорационного комбикорма на промышленной основе в условиях крупных агропромышленных предприятий. Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. 2021;(3(36)):50–58. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=47152605 EDN: FQFFEF

21. Боровикова К. А., Лопаева Н. Л. Технология производства комбикормов. Молодежь и наука. 2023;5:30. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=54283506 EDN: NLSGUJ