Selection of process lines for round-bale feed preparation and distribution

Abstract

The main flow diagrams of process lines constructed on the basis of loaders and distributors of round-bale feed are considered. Efficiency of mounted unrolling device is determined.

Full Text

Раздатчик рулонированного корма [пат. № 2412589, 2420956, 2435359] - одна из наиболее перспективных технологий, позволяющих комплексно механизировать заготовку грубых кормов при уборке в крупные рулоны и прямоугольные тюки. Рулоны для хранения укладывают в штабель в форме пирамиды треугольного сечения. В России операции разгрузки, размотки и раздачи рулонированного корма на фермах крупного рогатого скота (КРС) весьма трудоемки. Погрузка и доставка, как правило, осуществляются трактористом, а размотку производят вручную два человека. Существующие схемы поточно-технологических линий (ПТЛ) погрузки, доставки, измельчения и раздачи рулонированных кормов показаны на рис. 1. На рис. 1, а показано, как фермер осуществляет механизированную загрузку, доставку, размотку и ручную раздачу рулонированного корма. На рис. 1, б показано, как фермер производит измельчение, выгрузку на площадку мелкоизмельченной массы, которую затем доставляет в тележке и вручную выгружает в кормушки для КРС. На рис. 1, в, г показано, как рулонированный корм с помощью прицепа или погрузчика доставляют к коровнику и вручную распределяют по кормушкам. Для более крупных животноводческих ферм (более 100 коров) необходимо исключить ручную размотку и разгрузку рулонированного корма. Этому требованию отвечают ПТЛ, представленные на рис. 1, д-з. На рис. 1, д показано предварительное измельчение рулона, последующая загрузка сенной резки и раздача ее в кормушки двухосным раздатчиком-смесителем. На рис. 1, е - самозагрузка рулона в бункер, его измельчение с помощью дробилки. На рис. 1, ж, з показаны одно- и двухосные раздатчики рулонированного корма, которые снабжены задней стенкой в виде лотка загрузки рулона в бункер, его доставка в кормовой проход помещения для КРС, измельчение и раздача корма швырялкой в кормушки или разбрасывание подстилки в стойла. В странах Западной Европы используется широкий спектр машин для разгрузки, размотки и раздачи грубых кормов. Данные технические средства, выпускаемые за рубежом, можно разделить на несколько технологических групп: · по назначению: однооперационные и многооперационные; · по исполнению: стационарные, прицепные, навесные; · по способу подачи, размотки и раздачи рулонированного корма: с использованием конвейеров, поворотного лотка задней стенки, рычагов захвата, с предварительным измельчением ножами фрезбарабана и выгрузкой лопастями швырялки; · по способу резания: режущие, рубящие, фрезерующие, строгающие. Однооперационные размотчики рулонированных кормов (см. рис. 1, а-г) рассчитаны на небольшие фермерские хозяйства и требуют значительных затрат ручного труда, поэтому они имеют ограниченное применение. Опытные образцы подобных навесных размотчиков были разработаны ВИМом. В последние годы в зарубежной практике (Польша, Германия, Италия) прослеживается тенденция универсализации и расширения функциональных возможностей многооперационных размотчиков, исключающих затраты ручного труда (см. рис. 1, д-з). Технико-экономическая оценка механизированных технологий с применением навесного размотчика рулонов Н-903 (Польша) для молочной фермы на 100 коров (см. рис. 1, ж) проведена в соответствии с рекомендациями и методиками аналогичных расчетов, выполненных ранее [1; пат. № 2412589, 2420956, 2435359]. Состав технических средств (ТС) приведен в табл. 1. Основные технико-экономические показатели размотчиков представлены на диаграмме (рис. 2), а исходные данные для обоснования - в табл. 2. Таблица 1 Состав технических средств Наименование Состав агрегата РРН-1 (Н-903) РРН-2 Ручная размотка Поголовье фермы, коров 100 400 100 / 400 Трактор Т-30ТС МТЗ-82.1 Т-30ТС / МТЗ-82.1 Погрузчик Т-30ТС ПКУ-0,8А ПКУ-0,8А Специальный прицеп 1ПТС-2Б Таблица 2 Исходные данные для обоснования экономической эффективности навесного размотчика рулонов РРН-1 для фермы на 100 голов Показатели Навесной размотчик Ручная размотка Трактор Т-30 Размотчик РРН-1 Погрузчик ПКУ-0,8 Всего Трактор Т-30 Погрузчик ПКУ-0,8 Прицеп 1ПТС-2 Всего Количество ТС, шт. 1 1 1 3 1 1 1 3 Масса основных ТС, т 2,6 0,3 0,5 3,4 2,6 0,5 0,5 3,6 Установленная мощность, кВт 22 22 22 22 Скорость передвижения, км/ч 15 15 15 Производительность: т/ч рулонов/ч 3 6 3 6 0,5 1 Оптовая цена, тыс. руб. 344 50 130 524 344 130 110 584 Коэффициент использования ТС 0,08 1 0,025 0,079 0,038 0,138 Коэффициент перевода в балансовую стоимость 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 Балансовая стоимость, тыс. руб. 34,4 60 3,9 98,3 32,6 5,9 18,3 56,8 Годовой объем работы: т рулонов 132,7 265 132,7 265 132,7 265 132,7 265 132,7 265 132,7 265 132,7 265 132,7 265 Число дней работы ТС в год 210 210 210 210 210 210 210 210 Суточный объем работы: т рулонов 0,63 1,26 0,63 1,26 0,63 1,26 0,63 1,26 0,63 1,26 0,63 1,26 0,63 1,26 0,63 1,26 Расстояние до хранилища, км 0,1 0,1 0,1 0,1 Всего на один рулон, ч 0,33 0,17 0,1 0,33 0,31 0,15 0,31 1,313 Общее время работы ТС в сутки, ч 0,42 0,21 0,13 0,42 0,4 0,19 0,4 1,657 Общее время работы ТС в год, ч 87,5 44,2 26,5 87,5 83 39,8 83 348 Количество персонала, чел. 1 1 1 2 3 Суточные затраты труда на работу ТС, чел.-ч 0,42 0,42 0,4 0,4 0,4 Годовые затраты труда на работу ТС, чел.-ч 87,5 87,5 83 83 Годовые затраты труда на размотку и прочее, чел.-ч 87,5 696,1 Из показанных на рис. 1 размотчиков рулонированного корма наибольшее распространение в хозяйствах Московской, Ленинградской, Владимирской и других областей получили многофункциональные измельчители-раздатчики (см. рис. 1, ж), снабженные самозагрузочными лотками для рулонов на задних стенках кузовов, донными транспортерами, которые подают рулоны к измельчающим ножевым барабанам, выгрузными устройствами в виде роторов-швырялок (производства Kuhn, Cacquevel, Sipma и др.). В хозяйстве «Кленово-Чегодаево» Подольской машиноиспытательной станцией проведены испытания измельчителя-раздатчика рулонированной массы Н-186 фирмы Sipma (Польша). Измельчитель-раздатчик используется в коровниках с шириной проезда не менее 2600 мм и высотой не менее 2700 мм при ширине кормового прохода не менее 2100 мм. Он агрегатируется с колесными тракторами класса 0,9-1,4, имеющими гидросистемы, валы отбора мощности с частотой вращения 540 мин-1 и тягово-сцепные устройства. Оператор управляет измельчителем-раздатчиком при помощи гидрораспределителя управления, который обеспечивает регулирование скорости донного транспортера, подающего рулоны к измельчающему барабану; подъем рулонов самозагрузочным лотком в кузов на донный транспортер и опускание его без рулона; регулирование подачи измельченного корма в кормушки или измельченной соломы для подстилки в стойла. Цель испытаний - проверка зоотехнических показателей в условиях хозяйства, оценка качества измельчения и эффективности выполнения технологического процесса [1, 2]. Для измельчения использовались рулоны из сена с насыпной плотностью 17,67 кг/м3 при средней длине растений 596 мм. Диаметр рулона 1500 мм, высота 1200 мм, масса 600 кг. По результатам испытаний установлено, что измельчитель рулонов Н-186 обеспечивает измельчение сена с выгрузкой полученной массы на кормовой стол. Степень измельчения сена составляет 5,5 раза при средневзвешенном размере частиц 107,5 мм. Содержание частиц размером от 60 до 150 мм достигает 45,2%. При рабочей скорости машины 1,76 км/ч обеспечивается подача 1,2 кг корма на погонный метр. Качество измельчения составляет 77,1% при норме не менее 70%. Конструкция измельчителя рулонов Н-186 обеспечивает равномерность раздачи корма 83,6% по длине кормовой линии (93 м) при норме не менее 80%. Время измельчения рулона 10-15 мин. Производительность по основному времени 2,11 т/ч. Удельный расход топлива 3,65 кг/т. По результатам проведенных испытаний установлено, что измельчитель-раздатчик рулонированного корма Н-186 вписывается в существующую технологию и комплекты отечественных и зарубежных машин для кормопроизводства и кормления животных и надежно (коэффициент надежности равен 0,99) выполняет технологический процесс. Анализируя экономические показатели, следует отметить, что расчет произведен на 1 т измельченного и розданного рулонированного корма [1]. Проект цены - 361 695 руб. - принят по данным хозяйства, купившего Н-186, с учетом доставки. Часовая ставка труда механизатора и стоимость горючего также приняты по данным хозяйства. Анализируя структуру совокупных затрат, следует отметить, что 29,89% составляют затраты на топливо, 29,61% - на амортизацию, 23,61% - на плановое техническое обслуживание и ремонт, 16,81% - на заработную плату механизатору, 0,21% - на охрану окружающей среды. Совокупные затраты на измельчение рулонированного корма и раздачу его в кормушки составили 257,14 руб. на 1 т [1, 2].