agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2021-3-32-36agroengineering-103Research ArticleТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПКFARM MACHINERY AND TECHNOLOGIESРАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ СМЕСИТЕЛЯ БЕЛКОВО-МИНЕРАЛЬНО-ВИТАМИННЫХ ДОБАВОКDESIGNING A MIXER OF PROTEIN, MINERAL AND VITAMIN ADDITIVESАвакимянцЕВГЕНИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧAvakimyantsEVGENIY V.avakimyants@grnail.cornГордеевВЛАДИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧGordeevVLADISLSAV V.cow-sznii@yandex.ruИнститут агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»РоссияInstitute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (JEEP) - Branch of FSAC VIMRussian Federation202107072021033236Copyright © Авакимянц Е.В., Гордеев В.В., 20212021Авакимянц Е.В., Гордеев В.В.Avakimyants E.V., Gordeev V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/103

Для эффективного применения белково-минерально-витаминных добавок в рационах молочных коров разработана конструктивная схема смесителя для их предварительного смешивания перед добавлением в основной процесс смешивания. На основании структурно-морфологического анализа рассмотрены альтернативные структурные элементы конструкции смесителя с присвоением им условных обозначений. Составлена морфологическая матрица решений, представляющая собой пространство альтернатив. Выбор привода смесителя осуществлялся на основании обеспечения быстроходности, возможности изменения частоты вращения, простоты эксплуатации и стоимости. В конструктивной схеме применен электромеханический привод в сочетании с клиноременной передачей. Такое решение отвечает всем заявленным требованиям и позволяет предохранить привод от возможных перегрузок. Рабочий орган выбирался исходя из необходимости воздействия на материал во всем объеме камеры и исключения застойных зон. Наиболее эффективным для быстроходного смешивания сыпучих материалов является применение лопастной мешалки с шестью лопастями, меняющими положение. В разрабатываемом смесителе кормовых добавок предлагается реализовать смешивание при непрерывно изменяющейся частоте вращения мешалок в диапазоне 500…1500 мин-1. Это позволит использовать преимущества смешивания на высоких оборотах при снижении влияния негативных факторов на конечное качество смеси. Полученная матрица решений позволит определить наиболее перспективные направления при дальнейшей разработке конструкции, что дает возможность повысить качество разрабатываемого технического средства.

To ensure the effective use of protein-mineral-vitamin supplements in the diets of dairy cows, a mixer design has been developed for their preliminary mixing before adding to the main mixing process. Based on the structural-morphological analysis, alternative structural elements of the mixer design have been considered and conventional symbols were assigned to them. A morphological matrix of solutions has been compiled to offer a set of alternative options. The mixer drive was chosen by the ability to ensure high speed, rotational speed control, user-friendly operation and cost. The design uses an electromechanical drive combined with a V-belt drive. This solution meets all the specified requirements and allows protecting the drive from possible overloads. The working tool was chosen based on the requirement to contact the material actively throughout the chamber volume and to avoid the formation of stagnant zones. A blade mixer with variable blade positioning was found the most effective tool for the high-speed mixing of bulk materials. The designed mixer will be operating at a continuously varying speed in the range from 500 to 1500 min-1. This will offer the advantages of high-speed mixing while reducing the influence of negative factors on the final mixture quality. The resulting decision matrix will allow determining the most promising areas for further designing, which makes it possible to improve the quality of the developed technical means.

смесителькормосмеськормовая добавкасмешиваниекормлениеструктурно-морфологический анализmixerfeed additivemixingfeed mixfeedingstructural and morphological analysisReferencesErickson P.S., Kalscheur K.F. Nutrition and feeding of dairy cattle. Animal Agriculture: Academic Press. 2020: 157-180. DOI: 10.1016/B978-0-12-817052-6.00009-4.Erickson P.S., Kalscheur K.F. Nutrition and feeding of dairy cattle. Animal Agriculture: Academic Press. 2020: 157-180. DOI: 10.1016/B978-0-12-817052-6.00009-4.Волгин В.И. Полноценное кормление молочного скота - основа реализации генетического потенциала продуктивности: Монография / В.И. Волгин, Л.В. Романенко, П.Н. Прохоренко и др. М.: РАН, 2018. 260 с.Волгин В.И. Полноценное кормление молочного скота - основа реализации генетического потенциала продуктивности: Монография / В.И. Волгин, Л.В. Романенко, П.Н. Прохоренко и др. М.: РАН, 2018. 260 с.Elcoso G., Zweifel В., Bach A. Effects of a blend of essential oils on milk yield and feed efficiency of lactating dairy cows. Applied Animal Science. 2019; 35: 304-311. DOI: 10.15232/aas.2018-01825.Elcoso G., Zweifel В., Bach A. Effects of a blend of essential oils on milk yield and feed efficiency of lactating dairy cows. Applied Animal Science. 2019; 35: 304-311. DOI: 10.15232/aas.2018-01825.Zimbelman R.B., Collier R.J., Bilby T.R. Effects of utilizing rumen protected niacin on core body temperature as well as milk production and composition in lactating dairy cows during heat stress. Animal Feed Science and Technology. 2013 Mar 15; 180 (1-4):26-33. URL: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2013.01.005.Zimbelman R.B., Collier R.J., Bilby T.R. Effects of utilizing rumen protected niacin on core body temperature as well as milk production and composition in lactating dairy cows during heat stress. Animal Feed Science and Technology. 2013 Mar 15; 180 (1-4):26-33. URL: https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2013.01.005.Roque B.M., Salwen J.K., Kinley R. et al. Inclusion of Asparagopsis armata in lactating dairy cows' diet reduces enteric methane emission by over 50 percent. Journal of Cleaner Production, 2019; 234: 132-138. URL: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.193.Roque B.M., Salwen J.K., Kinley R. et al. Inclusion of Asparagopsis armata in lactating dairy cows' diet reduces enteric methane emission by over 50 percent. Journal of Cleaner Production, 2019; 234: 132-138. URL: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.193.Авакимянц Е.В., Гордеев В.В. Анализ технологических линий приготовления кормосмесей и возможность их совершенствования // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2020. № 2 (103). С. 98-108. DOI: 10.24411/0131-5226-2020-10246.Авакимянц Е.В., Гордеев В.В. Анализ технологических линий приготовления кормосмесей и возможность их совершенствования // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2020. № 2 (103). С. 98-108. DOI: 10.24411/0131-5226-2020-10246.Касимов Н.Г., Константинов В.И., Шакиров Р.Р. и др. Разработка функционально-морфологической модели машины для посадки рассады капусты // Вестник НГИЭИ. 2019. № 8 (99). С. 5-17.Касимов Н.Г., Константинов В.И., Шакиров Р.Р. и др. Разработка функционально-морфологической модели машины для посадки рассады капусты // Вестник НГИЭИ. 2019. № 8 (99). С. 5-17.Раков Д.Л., Синёв А.В. Структурный анализ новых технических систем на базе морфологического подхода в условиях неопределенности // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2014. № 3. С. 60-66.Раков Д.Л., Синёв А.В. Структурный анализ новых технических систем на базе морфологического подхода в условиях неопределенности // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2014. № 3. С. 60-66.Чупшев A.B., Коновалов B.В., Гусев C.B. Экспериментальные исследования смесителя кормов // Нива Поволжья. 2008. № 2 (7). С. 69-75.Чупшев A.B., Коновалов B.В., Гусев C.B. Экспериментальные исследования смесителя кормов // Нива Поволжья. 2008. № 2 (7). С. 69-75.Чупшев A.B., Коновалов B.В., Терюшков B.H Влияние диаметра лопастей и их числа на неравномерность смеси и энергоемкость смешивания // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2008. № 2 (27). С. 132-133.Чупшев A.B., Коновалов B.В., Терюшков B.H Влияние диаметра лопастей и их числа на неравномерность смеси и энергоемкость смешивания // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2008. № 2 (27). С. 132-133.Авакимянц Е.В., Гордеев В.В. Физико-механические свойства кормовых добавок для КРС // АгроЭкоИнженерия. 2020. № 3. С. 100-108. DOI: 10.24411/0131-5226-2020-10259.Авакимянц Е.В., Гордеев В.В. Физико-механические свойства кормовых добавок для КРС // АгроЭкоИнженерия. 2020. № 3. С. 100-108. DOI: 10.24411/0131-5226-2020-10259.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.