02. Припоров И. Е. Моделирование приготовления комбикормов-концентратов при изменении состава машин и комбикормовых агрегатов

Печать

УДК 636.085.55:519.86:631.363

DOI: 10.15507/2658-4123.034.202402.191-212

Моделирование приготовления комбикормов-концентратов при изменении состава машин и комбикормовых агрегатов

Припоров Игорь Евгеньевич
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры тракторов, автомобилей и технической механики Кубанского государственного аграрного университета имени И. Т. Трубилина (350044, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. им. Калинина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8201-2819, Researcher ID: N-4901-2016, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Для ведения малых хозяйств актуальной является задача приспособления типовых комбикормовых агрегатов к местным кормам. Из семечек подсолнечника необходимо получать масло и жирный жмых для крупного рогатого скота. Универсальных прессов, которые подходили бы для этого, нет. Сложности вызывает и процесс измельчения жмыха. В связи с этим существует высокая необходимость в наборе специальных машин для данного вида операции.
Цель исследования. Разработка математической модели приготовления подсолнечного жмыха на участке и комбикормов-концентратов на комбикормовом агрегате, которая позволит определять оптимальный участок и агрегат с минимальными технико-экономическими показателями.
Материалы и методы. Разработанный алгоритм с учетом математической модели реализован в программе Microsoft Excel 2016. Результаты и расчеты по выбору рационального варианта машин для участка подготовки жмыха и комбикормового агрегата представлены в тексте статьи. Технико-экономические показатели и затраты на помещение цеха и его эксплуатацию рассчитаны согласно рекомендациям доктора технических наук, профессора В. В. Коновалова с учетом полученных выражений для технологического расчета.
Результаты исследования. В статье разработана математическая модель приготовления комбикормов-концентратов. Проведенные расчеты по выбору рационального варианта участка и комбикормового агрегата показали схемы машин, которые удовлетворяют поставленным задачам настоящего исследования.
Обсуждение и заключение. Для рассматриваемых условий эффективным вариантом среди представленных участков с экономической точки зрения являются участок и комбикормовый агрегат, представленные на схеме 1 (табл. 1). На основе разработанного алгоритма с учетом математической модели приготовления комбикорма-концентрата и программы для его реализации проведен технологический расчет участка подготовки жмыха и комбикормового агрегата, а также рассчитаны их технико-экономические показатели и затраты на помещение цеха и его эксплуатацию, выбран рациональный вариант участка и комбикормового агрегата. Экономический эффект получен за счет снижения годовых эксплуатационных и прочих прямых издержек.

Ключевые слова: моделирование, животноводческие предприятия, жмых подсолнечный, корма местные, комбикорм-концентрат, комбикормовый агрегат

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование: работа выполнена в рамках госбюджетной НИР.

Благодарности: авторы выражают благодарность анонимным рецензентам.

Для цитирования: Припоров И. Е. Моделирование приготовления комбикормов-концентратов при изменении состава машин и комбикормовых агрегатов // Инженерные технологии и системы. 2024. Т. 34, № 2. С. 191–212. https://doi.org/10.15507/2658-4123.034.202402.191-212

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 26.01.2024; поступила после рецензирования 08.02.2024;
принята к публикации 01.03.2024

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мишуров Н. П. Рекомендуемые технологии производства комбикормов в хозяйствах // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2015. № 4 (20). С. 6–14. EDN: VBWKEV

2. Чупшев А. В. Обоснование перспективной операционной схемы приготовления комбикормов-концентратов в условиях животноводческих предприятий // Нива Поволжья. 2021. № 3(60). С. 135–141. https://doi.org/10.36461/NP.2021.60.3.022

3. Совершенствование технологии кормления высокопродуктивных коров / С. Винницки [и др.] // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2019. № 3 (35). С. 147–151. EDN: TJRZPE

4. Коновалов В. В., Терюшков В. П., Петрова С. С. Моделирование молочной продуктивности коров при изменении технологических процессов // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. № 1. С. 27–34. EDN: EWXXCB

5. Валге А. М., Перекопский А. Н. Математическая модель структуры кормов молочного стада КРС с использованием плющеного зерна // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2017. № 49. С. 286–291. EDN: YOKBAS

6. Вараксин С. В., Доценко С. М., Крючкова Л. Г. Экономико-математическая модель оценки инновационной технологии приготовления кормовых продуктов на основе соево-зерновых композиций // АгроЭкоИнфо. 2018. № 1 (31) С. 47. EDN: XSUWAX

7. Научно-технические аспекты разработки системы и устройств для производства инновационных продуктов на основе соево-растительных композиций / С. М. Доценко [и др]. // Вестник ВСГУТУ. 2017. № 1 (64). С. 16–20. EDN: YHSTSD

8. Модель приготовления кормов в условиях малых форм хозяйствования / С. Ю. Булатов [и др.] // Техника и оборудование для села. 2023. № 4 (310). С. 26–30. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2023-4-26-30

9. Павлидис В. Д., Чкалова М. В., Шахов В. А. Стохастическое моделирование технологического процесса производства комбинированных кормов // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36, № 10. С. 78–83. EDN: ATKVMK

10. Design and Development of Monitoring Device for Corn Grain Cleaning Loss Based on Piezoelectric Effect / W. Yanhan [et al.] // Computers and Electronics in Agriculture. 2020. Vol. 179. Article no. 105793. https://doi.org/10.1016/j.compag.2020.105793

11. Modelling the Guality of the Mixture in a Continuous Paddle Mixer / A. A. H. Al-Maidi [et al.] // International Journal of Agricultural and Statistical Sciences. 2021. Vol. 16. P. 1769–1774. EDN: NIZZWM

12. Airflow Simulation and Inlet Pressure Profile Optimization of a Grain Storage Bin Aeration System / M. O. Binelo [et al.] // Computers and Electronics in Agriculture. 2019. Vol. 164. Article no. 104923. https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.104923

13. Chkalova M., Pavlidis V. Assessment of Equipment Efficiency in Models of Technological Processes for Production of Combined Feed // Engineering for Rural Development. 2021. Vol. 20. P. 843–848. https://doi.org/10.22616/ERDev.2021.20.TF193

14. Muangpratoom P. The Effect of Temperature on the Electrical Characteristics of Nanofluids Based on Palm Oil // Journal of Engineering and Technological Sciences. 2021. Vol. 53, Issue 3. Article no. 210312. https://doi.org/10.5614/j.eng.technol.sci.2021.53.3.12

15. Математическая модель оценки качества процесса получения увлажненно-обогащенного зернового сырья / А. В. Бурмага [и др.] // АгроЭкоИнфо. 2022. № 4 (52). С. 1–9. https://doi.org/10.51419/202124413

16. Крупенин П. Ю. Математическая модель движения кормовой суспензии в каналах роторного импульсного аппарата // Вестник Барановичского государственного университета. Серия: Технические науки. 2018. № 6. С. 96–103. EDN: XRSMNN

17. Керимов М. А., Иванов Д. В. Биоэнергетическая модель растительного сырья и оценка технологий производства кормов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. № 1. С. 51–61. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2023-17-1-51-61

18. Development of a Mathematical Model of the Process of Mixing Liquid Feed in an Experimental Setup and Optimization of Design Parameters / P. Solonshchikov [et al.] // E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 420. Р. 10. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202342009002

19. Study of the Mixing Process With a Paddle Mixer for Cattle / R. Kisilyov [et al.] // National Interagency Scientific and Technical Collection of Works. Design, Production and Exploitation of Agricultural Machines. 2022. № 52. P. 66–72. https://doi.org/10.32515/2414-3820.2022.52.66-72

20. Bekele G. Development of Livestock Feed Mixer // International Journal of Scientific and Research Publications. 2020. Vol. 10, Issue 10. P. 481–486. https://doi.org/10.29322/IJSRP.10.10.2020.p10665

21. Analysis of the Influence of Rod Elements on the Mixing Process of Two Components in a Twin-Shaft Paddle Mixer / S. I. Khanin [et al.] // Digital Technologies in Construction Engineering. 2022. Vol. 173. P. 175–182. https://doi.org/10.1007/978-3-030-81289-8_23

22. Cai R., Hou Z., Zhao Y. Numerical Study on Particle Mixing in a Double-Screw Conical Mixer // Powder Technology. 2019. Vol. 352. P. 193–208. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.04.065

23. DEM Study of a Mixer for Core Manufacturing System / J. Roh [et al.] // Computer Aided Chemical Engineering. 2019. Vol. 46. P. 799–804. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818634-3.50134-X

24. Исследование влияния щелевых отверстий в лопастях горизонтального лопастного смесителя на качество подготовки двухкомпонентной сухой смеси / Е. Г. Ханина [и др.] // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2023. Т. 8, № 6. С. 85–93. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2023-8-6-85-93

25. Analysis of the Influence of Rod Elements on the Mixing Process of Two Components in a Twin-Shaft Paddle Mixer / S. I. Khanin [et al.] // Digital Technologies in Construction Engineering. 2021. P. 175–182. https://doi.org/10.1007/978-3-030-81289-8_23

26. Valigi M. C. Model-Based Method Predicting Useful Life of Concrete Mixers // Plant Precast Technol. 2020. Vol. 71, Issue 11. P. 38–42. URL: http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84887012955&partnerID=MN8TOARS (дата обращения: 20.12.2023).

27. Theoretical Studies of the Interaction between Screw Surface and Material in the Mixer / A. Marczuk [et al.] // Materials. 2021. Vol. 14. P. 962. https://doi.org/10.3390/ma14040962

28. Discrete Element Method Study of Effects of the Impeller Configuration and Operating Conditions on Particle Mixing in a Cylindrical Mixer / Y. Bao [et al.] // Particuology. 2020. Vol. 49. P. 146–158. https://doi.org/10.1016/j.partic.2019.02.002

29. Okereke C. J., Lasode O. A., Ohijeagbon I. O. Exergoeconomic Analysis of an Industrial Beverage Mixer System // Heliyon. 2020. Vol. 6, Issue 7. Article no. e04402. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04402

30. Исследование и моделирование информационно-управляющей системы при производстве комбикорма на базе интегрированной платы / Н. А. Киктев [и др.] // Инновации в сельском хозяйстве. 2020. № 2 (35). С. 51–61. EDN: WOQLMX

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.