Оптимизация настроечных параметров пассивного измельчителя при приготовлении ржаной патоки

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.

1. Перевозчиков А.В., Воробьева С.Л., Березкина Г.Ю. Влияние зерновой патоки в рационах коров на качественные характеристики сырого молока и продуктов его переработки // Аграрный вестник Урала. 2019. № 7 (186). С. 51-58. https://doi.org/10.32417/article_5d52af4470c055.81551465

2. Передня В.И., Башко Ю.А., Хруцкий В.И., Романович А.А. Обоснование устройств для глубокой переработки зернофуража в низкомолекулярные легкоусвояемые корма // Вестник ВНИИМЖ. 2018. № 4 (32). С. 57-63. EDN: YNVDTN.

3. Приловская Е.И. Эффективность использования в кормлении коров кормового продукта «Патока зерновая» // Зоотехническая наука Беларуси. 2019. Т. 54, № 2. С. 46-55. EDN: EXSBAB.

4. Булатов С.Ю., Сизова Ю.В., Нечаев В.Н. Приготовление зерновой патоки из зерна // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (67). С. 143-146. EDN: NSVEJV.

5. Сергеев А.Г., Савиных П.А., Булатов С.Ю., Нечаев В.Н., Шамин А.Е. Малозатратная установка для производства зерновой патоки // Сельский механизатор. 2020. № 5-6. С. 26-27. EDN: BWPXHD.

6. Булатов С.Ю., Нечаев В.Н., Семенов С.В., Сергеев А.Г., Зыкин А.А. Результаты исследований работы установки для приготовления жидких сахаристых кормов из зерна ржи // Техника и технологии в животноводстве. 2022. № 4 (48). С. 51-55. https://doi.org/10.51794/27132064-2022-4-51

7. Кравченко К.И., Минеева Т.А. Использование линейного коэффициента корреляции для определения характера связи между переменными // Тенденции развития науки и образования. 2022. № 82-2. С. 26-30. https://doi.org/10.18411/trnio-02-2022-41

8. Янишевская Н.А., Болодурина И.П. Применение технологий компьютерного зрения для разработки модели распознавания поражений культурных растений // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2021. Т. 21, № 3. С. 5-13. https://doi.org/10.14529/ctcr210301