Владимир Николаевич Нечаев, канд. техн. наук, доцент
606340, г. Княгинино, ул. Октябрьская, 22
Vladimir N. Nechaev, CSc (Eng), Associate Professor
22A, Oktyabrskaya Str., Knyaginino, Nizhniy Novgorod region, 606340
Восполнить дефицит легкоусвояемых углеводов в рационе коров позволяет зерновая патока. Лучшим сырьем является рожь. Патоку можно производить в хозяйствах непосредственно перед скармливанием. Совершенствование технологии и технических устройств для производства зерновой патоки является сегодня актуальным. Исследования проведены с целью определения оптимальных значений настроечных параметров пассивного измельчителя (угла наклона решётки и диаметра отверстий решётки) путем оценки их влияния на критерий оптимизации – удельные энергозатраты. При этом определялись качественные показатели: количество целых зерен и остаток на сите с размером стороны ячейки 3 мм. Дробление целого зерна (озимая рожь сорта «Графиня») осуществлялось с помощью пассивного измельчителя, конструкцией которого предусмотрены изменение угла наклона решёток от 30 до 90° и установка их с разными диаметрами отверстий (3, 6 и 9 мм). Реализована матрица полного факторного эксперимента 32 и получена адекватная функция отклика. Дана оценка профиля желательности и графика Парето для изучаемых факторов. На первом этапе исследований установлено, что на снижение удельных энергозатрат большое влияние оказывает увеличение значения диаметра отверстий решётки. Построена поверхность отклика и определен антиградиент функции. На втором этапе выбран шаг в сторону увеличения значения диаметра отверстий до 9 мм и реализована матрица планирования дробного факторного эксперимента. Для полученной функции отклика определена экстремальная точка с минимум значения функции. В натуральном виде при угле наклона решётки 60,6° и диаметре отверстий решётки 6,57 мм удельные энергозатраты составляют 55,56 Вт·ч/кг. В качестве настроечных параметров рекомендуются значения 60° и 6 мм, при которых удельные энергозатраты находятся в области минимума и составляют 56,4 Вт·ч/кг, что на 1,3% больше расчётных значений.
Grain molasses can compensate the deficiency of easily digestible carbohydrates in a cow’s ration. The best raw material to produce molasses is rye. Molasses can be produced on farms directly before feeding. Today it is highly promising to improve the technology and technical devices for the production of grain molasses. The research was conducted to determine optimum values of adjustment parameters of a passive shredder (the grate angle and the diameter of grate apertures) by estimating their influence on the optimization criterion – specific energy consumption. The author determined quality indicators: the number of whole grains and the residue amount on the sieve with a mesh side size of 3 mm. Whole grains (the “Grafinya” winter rye variety) were crushed with a passive shredder. According to its design, the grate angle is changed from 30 to 90° and the grates have different hole diameters (3, 6, and 9 mm). The author made a matrix of complete factor experiment 32 and obtained an adequate response function. They also evaluated the desirability profile and Pareto plot for the studied factors. At the first stage of the research, it was found that the reduction of specific energy consumption is greatly influenced by increasing the value of the grate aperture diameter. The response surface was plotted and the antigradient of the function was determined. At the second stage, a pitch towards increasing the hole diameter to 9 mm was selected and the planning matrix of the fractional factor experiment was made. An extremum point with the minimum value of the function was defined for the resulting response function. In the natural form, the specific energy cost is 55.56 Wh/kg with a grate angle of 60.6° and a grate hole diameter of 6.57 mm. The values of 60° and 6 mm with specific power inputs being in the area of minimum and amounting to 56.4 Wt-h/kg are recommended as adjustment parameters, which is 1.3 per cent higher than the calculated values.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.