WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Хмыров Виктор Дмитриевич

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ  ТЕХНОЛОГИЯ  И  ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА  УБОРКИ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ  ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ  ИЗ  НАВОЗА  ГЛУБОКОЙ  ПОДСТИЛКИ

Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского  хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Мичуринск Наукоград РФ,  2011

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО «МичГАУ») на кафедре «Механизации производства и безопасности технологических процессов».

Научный консультант  академик РАСХН,

доктор технических наук,

профессор

Завражнов Анатолий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Капустин Василий Петрович

доктор технических наук,

профессор

Макаров Валентин Алексеевич

доктор технических наук,

профессор

Павлов Павел Иванович

Ведущая организация –  Всероссийский научно-исследовательский институт механизации  животноводства (ГНУ ВНИИМЖ)

Защита диссертации состоится «16» декабря 2011 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.041.03 в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» по адресу: 393760, Тамбовская область, г. Мичуринск, Интернациональная, д. 101, корпус 1, зал заседаний диссертационных советов.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «МичГАУ».

Автореферат разослан «__» ________ 2011 г. и размещен на сайте
ВАК  www.vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент  Н.В. Михеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Свиноводство – важная отрасль сельскохозяйственного производства и основной поставщик мяса для населения и сырья для перерабатывающей промышленности. Приоритетный национальный проект «Развитие АПК» положил конец глубокому кризису производства и длительному периоду застоя в промышленном свиноводстве, техническая база которого была создана в 70-80-е годы прошлого века. Выгодные условия кредитования привлекли в отрасль крупных инвесторов (мясокомбинаты, торговые фирмы, банки и т.п.), ранее не занимавшихся сельскохозяйственным производством.

В 2006 году было объявлено о начале реализации более 50-ти инвестиционных программ по созданию свиноводческих предприятий. В основном это дорогостоящие, крупные и сверхкрупные, не имеющие аналогов за рубежом комплексы на 54, 108, 216, 500 тыс. и даже на 1 млн. свиней в год. Общая стоимость проектов превышает 80 млрд. руб. Министерство сельского хозяйства намерено до 2020 года дополнительно инвестировать в отрасль более 90 млрд. руб., чтобы приблизиться к показателям докризисного 1991 г., удвоить производство свинины, сократить и по возможности прекратить её импорт.

Рациональное использование отходов сельскохозяйственного  производства – большая и важная проблема. Она связана, с одной стороны, с использованием огромного энергетического потенциала биомассы для получения органических удобрений, с другой – с необходимостью исключить загрязнение водоемов, заражение почвы болезнетворными бактериями и гельминтами, содержащимися в отходах животноводческих ферм.

Одним из ведущих комплексных показателей плодородия почв является содержание в них гумуса. Известно, что 53,34 млн. га (45,3%) пашни страны имеют очень низкое его содержание. Для повышения содержания гумуса в почве, требуется вносить от 6 до 14 т/га органических удобрений, из расчета ежегодной насыщенности. Согласно концепции развития животноводства, плановых показателей, формируемой федеральной Программой плодородия почв, применение органических удобрений  к 2010 году достигнет 450 млн. тонн.

Анализ отечественного и зарубежного опыта  производства свинины показывает, что более перспективной технологией является содержании животных на глубокой подстилке. Она наиболее  полно отвечает климатическим условиям России и обеспечивает получение высококачественных органических удобрений с минимальными затратами энергии и материальных ресурсов. Известные способы содержания свиней при высоких ценах на энергоресурсы резко повышают себестоимость мяса. Поэтому, на сегодняшний день, разработка технологии содержания свиней на глубокой подстилке является актуальной проблемой.

Цель работы. Снижение энергозатрат при переработке свиного навоза глубокой подстилки путем совершенствования технологии и технических средств приготовления органических удобрений.

Объект исследования. Технологический процесс уборки, измельчения и приготовления органических удобрений при переработке навоза глубокой подстилки.

Предмет исследования.  Закономерности взаимодействия рабочих органов машин и устройств с сырьём и готовым продуктом. Разрушение, измельчение, аэрация навоза глубокой подстилки.

Методика исследований. Теоретические исследования проводились с использованием методов теоретической механики, дифференциального и интегрального исчисления и численного моделирования процессов работы машин. В экспериментальных исследованиях нашли применение дисперсионный анализ и теория планирования эксперимента. Обработка результатов осуществлялась методами регрессионного анализа. Использовались серийные и специально изготовленные приборы.

Научная новизна.

–  разработана новая технология  и технические средства для уборки и переработки навоза глубокой подстилки при содержании свиней в ангарах;

– получены качественные характеристики физико – механических свойств  навоза глубокой подстилки  и процессов взаимодействия с ними рабочих органов питателя –  разрушителя;

– разработана новая конструктивно – технологическая схема питателя –  разрушителя;

– разработаны математические модели, описывающие систему «питатель – разрушитель, измельчитель, аэратор навоза», модель взаимодействия рабочих органов  питателя – разрушителя с навозом глубокой подстилки, модель  взаимодействия рабочих органов измельчителя навоза, модель распределения воздушного потока в компостируемой массе аэратора.

–  аналитически обоснованы и оптимизированы  режимы и конструктивные параметры аэратора компостной смеси.

Практическая значимость. Результаты исследований процесса разрушения, измельчения и аэрации навоза глубокой подстилки являются основой для совершенствования существующих и создания новых машин для уборки, измельчения и приготовления органических удобрений.

Реализация результатов исследований. Результаты исследо­ваний процесса биоферментации компостных смесей и предложенная конст­рукция аэратора и питателя – разрушителя приняты к внедрению в СПХК «Маяк Ленина» Сампурского района, Тамбовской обл., ЗАО «Приволье» Мичуринского района Тамбовской области, ОАО «ТАМБОВРЕМТЕХПРЕД» г. Тамбов, ОАО «Нива» Мичуринского района Тамбовской области, ЗАО «Раненбург–комплекс» Чаплыгинского района Липецкой области, ООО «Аладьино» Чучковского района Рязанской области, ОАО «Родина» Лебедянского  района Липецкой области; аэратор компоста внедрен в ФГУП учхоз-племзавод «Комсомолец»; методические материалы по анализу процесса био­ферментации компостных смесей используются в учебном процессе Тамбовского государственного техниче­ского университета и Мичуринского государственного аграрного университета.

Основные положения, выносимые на защиту:

обоснование технологии и технических средств для уборки и переработки навоза глубокой подстилки в органическое удобрение;

математическое обоснование основных параметров питателя – разрушителя и измельчителя пласта навоза глубокой подстилки;

– математическое обоснование процесса распределения воздуха в аэраторе навоза;

результаты экспериментальных исследований питателя – разрушителя и измельчителя навоза глубокой подстилки;

– результаты экспериментальных исследований основных параметров аэратора;

– результаты внедрения и оценки экономической эффективности предлагаемой технологии уборки и переработки навоза глубокой подстилки.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены на научно–практической  конференции «Инженерное обеспечение АПК» 23-24 октября 2003 года Наукоград РФ Мичуринск; международно-практической конференции молодых ученых и специалистов. «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки ХХI века» - Рязань, 2004.; научно–методической конференции, посвященной 160–летию со дня рождения профессора П.А. Костычева г. Рязань, ФГОУ ВПО РГСХА, 2005 г., Всероссийской научно–практической конференции «Проблемы развития аграрного сектора региона» г. Курск, КГСХА, 2006 г., международной научно–практической конференции «Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства » г. Воронеж, ФГОУ ВПО ВГАУ, 2008 г, научно–практической  конференции «Роль науки в повышении устойчивости функционирования АПК Тамбовской области» МичГАУ 17–18 ноября 2004 года., Наукоград РФ Мичуринск, 2004.; международной научно–практической конференции 15–16 ноября 2007 г. «Перспективные технологии и технические средства в АПК», Мичуринск –  наукоград  РФ, 2008; международной научно–практической конференции 20–21 апреля 2011 г. «Научно-технический прогресс в животноводстве – инновационная модернизация в отрасли», Подольск, 2011.

Публикации. Материалы диссертации отражены в 43 печатных работах,  в т.ч. 17 из них в научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК. Общий объем публикаций составляет 5,21 п.л., из которых 2,4 п.л. принадлежит лично соискателю.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Объем диссертации составляет 334 страниц основного текста, содержит 173 рисунка, 53 таблиц, библиографический список из 268 наименований, из них 15 на иностранных языках и 30 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель исследований и сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ существующих способов компостирования  отходов животноводства» – приведены технологии удаления навоза, обоснованы преимущества новой технологии содержания свиней на глубокой несменяемой подстилке, проведен анализ основных средств для уборки навоза глубокой подстилки.

  Разработке технологий и технических средств по утилизации навоза посвящены работы А.В. Афанасьева, В.Н.Афанасьева, А.М. Бондаренко, П.И. Гриднева, В.А. Денисова, А.И. Завражнова, В.И. Зеникова, В.П. Капустина, Н.Г. Ковалева, Л.П. Кормановского, В.И. Кузнецова, Р.Лер, Г.И.Личмана, В.О. Лопеса де Гереню, И.К. Линника, И.И.Лукьяненкова, В.П. Лысенко, В.А. Макарова, Н.М. Марченко, В.В. Миронова, Г.Е. Мерзлой, Н.М. Морозова, Н.П. Мишурова, П.И. Павлова, И.М. Петренко, О.Д.Сидоренко, В.И. Солодуна и др. В этих работах обоснованы основные технологические требования к техническим системам подготовки навоза к использованию, предложены методы их оптимизации. Наиболее перспективной технологией приготовления органических удобрений является биоферментация методом ускоренного компостирования.

  Анализ существующих способов удаления  и переработки навоза показывает, что известные технологии требуют высоких капитальных и эксплутационных затрат и энергоемки, поэтому предлагается малозатратная  технология  содержания свиней на глубокой подстилке.

Для решения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

–  исследовать физико–механические свойства навоза глубокой подстилки;

– теоретически обосновать основные параметры питателя -  разрушителя, измельчителя и аэратора;

–  теоретически обосновать площади сечения воздуходувных отверстий и их расположение в трубах аэратора;

  разработать и изготовить экспериментальные установки питателя -  разрушителя, измельчителя и аэратора навоза глубокой подстилки;

– провести экспериментальные исследования по обоснованию основных параметров питателя разрушителя и измельчителя;

– провести экспериментальные исследования по обоснованию основных параметров аэратора;

– провести производственные испытания  и определить экономическую эффективность применения разрабатываемой технологии  по переработке навоза глубокой подстилки.

Во второй  главе «Теоретические исследования процесса работы  питателя-разрушителя, измельчителя и аэратора навоза глубокой  подстилки» рассмотрен процесс разрушения, измельчения и аэрирования навоза, рассчитана производительность питателя – разрушителя навоза глубокой подстилки, а также представлена конструктивно-технологическая схема агрегата для измельчения и разбрасывания подстилочного навоза.

Теоретические исследования процесса работы  питателя-разрушителя.

При резании пласта навоза, каждая точка рабочего органа питателя –  разрушителя описывает траекторию, которую можно отнести к разновидностям циклоидальных кривых, совершает движение в вертикальной плоскости в двумерной системе координат (рисунок 1). На характер движения оказывают влияние два параметра  –  поступательная скорость погрузчика и угловая скорость рабочего органа .

Данная траектория описывается следующей системой параметрических уравнений:

,         (1)                        

где X и Y – координаты точки рабочего органа в плосковертикальной системе координат;

R –  радиус вращения некоторой точки А рабочего органа (м);

–  угловая скорость вращения точки рабочего органа (рад/с);

–  поступательная скорость движения (м/с);

t  – время с момента начала движения (с).

а) общий вид; б) схема к расчету кинематических параметров.

Рисунок 1. Траектория движения точки рабочего органа питателя –  измельчителя

Получено уравнение для определения площади боковой поверхности стружки, отделяе­мой одним ножом или одной винтовой поверхностью, можно определить отделяемый от основного массива объем (м3):

V1= [R2]k0b,         (2)

где b –  ширина отделения площади А1 , м; k0  –  коэффициент заполнения рабочего объема.

Длина траектории движения точки при различных геометрических параметрах и режимах работы рабочего органа питателя разрушителя:

, м         (3)

Рисунок 2.  Схема взаимодействия винтовой поверхности  с грузом

Анализируя взаимодействия всех сил с винтовой поверхностью шнека получаем окончательное выражение для определения усилия  перемещения навозной массы:

Окончательное усилие транспортирования (Н) с учетом коэффициентов КfBH и Ктр(4).

        (4)

Для винтово­го и шнекофрезерного питателя производительность определяется диаметром винтовой поверхности по наружной образующей, ее шагом и заполнением  межвинтового пространства. Тогда:

Q=         (5)

где DBH  –  внутренний диаметр поперечного сечения потока груза, м; kn –  коэффициент скорости, характеризующий отставание груза от тео­ретической скорости движения винтовой поверхности; kp=p/D  –  коэффициент шага винта;р  –  шаг винтовой поверхности;kП=kknkB  –  коэффициент производительности, равный произведению коэффициентов заполнения межвиткового пространства k, скорости kn и влияния режущих ножей kB; –  угловая скорость рабочего органа, рад/с.

Мощность привода питателя включает мощность РР, затрачиваемую на отделение захваты­ваемой части навоза от основного массива; мощность РР, необходи­мую для перемещения захваченной массы навоза к отгрузочному транспорте­ру:

Pпер=,Вт                (6)

 

где Rв  –  наружный радиус винта, м; Rт  –  средний радиус транспортирования навоза винтом, м;

Rp  –  радиус, по которому установлены ножи, м.

PР=(Nsin()/cos2)l1 , Вт,                 (7)

где Dp  –  диаметр резания или диаметр, по которому установлены ножи, м; –  угловая скорость вращения рабочего органа, рад/с.

Теоретические исследования процесса работы  измельчителя.

В процессе работы лопастного измельчителя подстилочный навоз подается шнеками в измельчительный аппарат, где лопастью с зубчатой поверхностью порция навоза отделяется относительно противорежущей пластины  и под действием центробежной силы перемещается по лопасти. Достигнув конца лопасти, материал выбрасывается в транспортное средство.

Для теоретического обоснования кинематических параметров (скорости движения частиц, угла установки противорежущей пластины, угла установки лопастей) рассмотрим силы, действующие на частицу удобрений, находящуюся на лопасти ротора.

Такими силами будут (рисунок 3): сила веса mg, центробежная сила , сила инерции от ускорения Кориолиса , нормальная реакция лопасти и сила трения .

Учитывая действующие силы и пренебрегая влиянием воздуха, а также упругостью частиц, дифференциальное уравнение движения материала по лопатке можно записать в

следующем виде:

       (8)

где х”, х, х- соответственно ускорение, скорость и путь частицы удобрений по радиальной лопатке ротора;

  -угловая скорость вращения ротора;-коэффициент трения удобрений о лопасть ротора.

Решая  уравнение (8) и вводя некоторые ограничения и упрощения, соответствующие реальной работе ротора при рассеве удобрений, получим интересующие нас аналитические зависимости.

Упрощаем уравнение:

                 (9)

упрощаем уравнение, для этого левую часть приравниваем к нулю.

;        (10)

                 (11)

 

  Частные решения будут иметь вид:

       (12)

  Находим коэффициенты:

 

       (13)

         (14)

       (15)

Относительную скорость схода удобрений с лопатки вращающегося ротора найдем из выражения:

       (16)

где: r- относительная скорость лопатки; - угол, трения удобрений о лопатку ротора, R- радиус ротора или расстояние от центра до наружного конца его лопатки.

Угол схода материала , или угол на который успеет повернутся лопатка с момента поступления на нее удобрений до момента их схода:

         (17)

где: r- расстояние от центра ротора до места подачи удобрений на лопатку.

Теоретические исследования процесса работы  аэратора.

Анализ формул показывает, что относительная скорость схода удобрений с лопатки ротора uc зависит от угла трения удобрений о лопасть, наружного радиуса ротора R и скорости его вращения, в то время как угол схода от скорости вращения не зависит. Это говорит о том, что нельзя изменить место выброса удобрений, изменяя число оборотов ротора.

Рассмотрим модель истечения воздуха через отверстия в трубе длиной l, расположенной горизонтально, при условии истечении в нее воздуха при давлении на одном конце и закрытым другом конце трубы. Отверстия располагаются на боковой поверхности трубы предпочтительно на одинаковом расстоянии друг от друга. ( рисунок 4)

Рисунок 4. Схема истечения воздуха через отверстия в  воздуходувной трубе

Пусть нагнетаемый поток воздуха в начальный момент времени t=0 и х=0 имеет скорость v0. Сечение трубы площадью S имеет форму окружности.  Тогда

м2         (18)

Объемный поток воздуха (м3/с) на входе трубы равен:

         (19)

Этот поток должен быть равен суммарному выходному потоку:

          (18)

где n – количество отверстий.

По условию, потоки из каждого отверстия должны быть равны.

Поэтому

  (20)

       

Решаемой задачей будет нахождение распределения скоростей истечения воздуха вдоль трубы. Зная зависимость v(x), мы можем из уравнения (20) найти изменение диаметра отверстий вдоль трубы d(x).

Для решения задачи воспользуемся системой уравнений механического движения сжимаемого баротропного газа, в нашем случае воздуха, связь давления с плотностью и температурой в котором дается уравнением:

       (21)

где, –плотность, кг/м3; –молярная масса газа, кг/моль; R – газовая постоянная м2/с2.

Рассмотрим движение воздуха по трубе, приняв за положительное направление оси Ox направление вектора скорости движения нагнетаемого воздуха. Тогда уравнение неразрывности и уравнение Эйлера для нашего случая будет иметь вид:

       (22)

         (23)

Здесь F – внешняя массовая сила, действующая на входе трубы со стороны вентилятора, нагнетающего воздух в трубу. Эта сила (H.) равна:

       (24)

Начальными условиями системы будут v0 – начальная скорость воздуха в трубе в момент времени  t=0  в точке с координатой  x=0; v(x) – функция скорости воздуха в трубе по координате  x (далее v).

Давление (Па) на входе в трубу при х=0 будет:

       (25)

Давление на закрытом конце трубы можно оценить из следующего соображения:

–воздух движется к противоположному концу трубы со скоростью, изменяющейся за счет процессов диссипации энергии, в частности, трение о стенки трубы, вязкое трение.

       (26)

В нашем случае, силы трения будут определяться через коэффициенты скоростей напряжений и деформаций в потоке:

,        (27)

где – средняя скорость движения потока газа по сечению трубы.

Имеем уравнение:

       (28)

У стенки трубы давление воздуха будет определяться изменением импульса объема воздуха (м3/с.), дошедшего за время (с.) до конца трубы и отразившегося от глухой стенки. Искомый объем воздуха будет равен:

       (29)

За это время произойдет изменение импульса (кг*м/с), равное:

       (30)

Поэтому дополнительное давление (Па.), возникшее у стенки будет:

,        (31)

где – скорость газа у стенки, м/с.

Следовательно, граничное условие на давление (Н/м2) у закрытого конца трубы длиной будет:

       (32) Соответственно, плотность газа в момент отражения его от стенки будет максимальной. Затем обратная волна воздуха пойдет против внешнего потока и, дойдя до начала трубы, снимет избыточное давление в начале трубы.

Распространение воздушного потока от вентилятора происходит со скоростью звука(м/с.):

       (33)
Предполагается, что процесс адиабатический (скорости газа малы в сравнении со скоростью звука). Имеем:

       (34)

где –показатель адиабаты.

Будем решать сначала уравнение (29) в линейном приближении.

Тогда, согласно формулам  (22) и (23), имеем в стационарном случае:

 

       (35)

Так как

,        (36)

Приравниваем выражения

и          (37)

перепишем систему уравнений  (35) в виде:

   

           (38)

Исключаем из этих уравнений , находим:

  или        (39)

После интегрирования получаем:

       (40)

Из граничных условий выводим константу интегрирования (м2/с2):

       (41)

Подставляя в (41) значение , окончательно получим:

или

       (42)

Обозначая безразмерную переменную , получаем профиль распределения скорости вдоль трубы:

       (43)

Уравнение (43), определяющее зависимость u(x), является трансцендентным относительно скорости v(x) и может быть решено численно при различных значениях x.

Решение уравнения (43) может быть аппроксимировано уравнением с учетом граничных условий(м/с):

       (44)

Перейдем теперь к нахождению зависимости диаметров отверстий (мм) от координат x вдоль трубы.

Из условия (20) имеем:

  или         (45)

Отсюда:

  или        (46)

где функция изменения диаметров отверстий при равномерном расходе воздуха, мм; – диаметр воздуходувной трубы, мм; профиль скорости вдоль трубы, м/с; количество отверстий.

Преобразовав уравнение (46), получим выражение для определения диаметров воздуховодных отверстий (мм) в любой точке воздуходувной трубы при равномерном распределении воздушного потока.

       (47)

Распределение диаметров отверстий вдоль трубы показано на рисунке 5, рассчитанное численно по уравнению (47).

В третьей главе «Программа и методики экспериментальных исследований» приведены задачи, общая и частная методики, приборы и оборудование экспериментальных исследований, обоснование факторов, влияющих на работу технических средств. Методика экспериментальных исследований разрабатывалась в соответствии с руководящими техническими материалами, в том числе с использованием методов математического планирования многофакторных экспериментов и обработки экспериментальных данных, из анализа теоретических и экспериментальных исследований, проведенных ранее. Обработка экспериментальных исследований осуществлялась на ЭВМ с помощью пакета компьютерных программ: Matcad 2000, Statistica 6, Microsoft Exсel, и другие.

Исследования физико–механических свойств навоза проводились на технологии группового содержание свиней в ан­гарах  с размерами   метров на глубокой подстилке. (рисунок 5)

1 –поилка,2– кормушка, 3–рулон сена, 4 –глубокая подстилка, 5– бетонированная площадка, 6 – ангар.

Рисунок 5. Технология содержания свиней на глубокой подстилке.

Влажность материала определялась электровлагометром типа ВЗМ-1 № 80110 (рисунок 6).

Плотность навоза глубокой подстилки определяли следующим образом: вырезали кубики навоза глубокой подстилки (рисунок 7) на различной глубине, взвешивали на весах образцы, определяли объем образцов.

  1. кубик образца навоза;
  2. - мерные линейки.

Рисунок 7.  Опытный образец кубика навоза глубокой подстилки.

Влияние угла заточки ножа на усилие резания навоза глубокой подстилки исследовали на разрывной машине марки «ИР5047 – 50 – 03».

Для определения усилия резания на стойку 3 укладывали брикеты навоза глубокой подстилки 5, которые были заранее приготовлены, сечение брикетов было 300*300*300 мм, влажность 62% и плотность 980 кг/м3.(рисунок 8)  В процессе работы разрывной машины ИР 5047 – 50 – 03 верхняя платформа нижней скобы 1, на которой устанавливались сменные ножи 2 с разными углами заточки (рисунок 9),  и нижняя платформа верхней скобы 4, на которой устанавливалась стойка 3 с прорезью для выхода ножа из образца навоза, движутся друг относительно друга, вдоль оси стоек. Движение стоек является реверсивным. Как только нож начинает прорезать образец навоза, датчик снимает усилие, фиксируемое компьютером. Процесс резания ножом образца навоза, представлен на рисунке 10. Полученный график разбивается на три зоны.

1 – нижняя скоба с платформами; 2 – нож;3 – стойка с прорезью для выхода ножа;4 – верхняя скоба с платформами; 5 – образец навоза глубокой подстилки.

Рисунок 8.  Рабочий узел разрывной машины ИР 5047 – 50 – 03.

Первая  зона характеризует процесс сжатия и начало резания образца навоза. Вторая –  процесс резания. Третья – зона снятия напряжения, нож выходит из образца навоза.

Связанная подстилка навоза требует больших усилий отрыва порций навоза погрузчиками циклического действия. При выгрузке навоза необходимо разрезать его в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для этого была разработана и изготовлена экспериментальная установка питателя – разрушителя навоза глубокой подстилки (рисунок 11)

       

1 – электродвигатель; 2 – червячный редуктор; 3 – станина; 4 – противорежущая пластина; 5 ножи; 6 – опоры; 7 – шнек.

Рисунок 11.  Экспериментальная установка питателя – разрушителя навоза глубокой подстилки.

 

Экспериментальная установка питателя – разрушителя состоит из станины 3, на которой установлены опоры 6, в которых крепится шнек 7; на валу шнека закреплены ножи 5, перед ножами шнека установлена противорежущая пластина 4. Вращение шнека питателя – разрушителя производится от электродвигателя 1 через червячный редуктор 2.         Исследования фракционного состава навоза глубокой подстилки проводили следующим образом. Из пласта навоза отобрали пробу 300 кг. Из 300 отобрали 30 кг затем эту смесь раскладывают тонким слоем от 0 до 50 мм, разложили на горизонтальную площадку для естественной сушки. Из этой порции отобрали частицы растительных остатков и произвели обмер. Результаты обработали и представили в виде графика рисунок 12.

Для определения длины измельченных частиц применяли классификатор измельченных грубых кормов, частицы длиной свыше 100 мм разбирались вручную. Распределенные по классам соломистые частицы взвешивали и вы­числяли их процентное содержание от общей массы пробы. Для просеивания частиц соломонавозной смеси использовали вибро-стол. На решета насыпалась проба просеивалась при частоте вибростола 30 Гц.

Для проведения экспериментальных исследований по измельчению подстилочного навоза в  лаборатории кафедры МПиПСХП Мичуринского государственного аграрного университета  была разработана  и изготовлена экспериментальная  установка рисунок 13.

На данной установке исследовали производительность, степень измельчения, и удельную энергоемкость  процесса измельчения.

1– электродвигатель; 2 – кожух; 3 – ротор; 4 – лопатки; 5 – жолоб для подачи навоза.

Рисунок  13. Схема лабораторной установки питателя – измельчителя.

Исследования процесса распределения воздушного потока через воздуходувные отверстия проводили на  лабораторной установке (рисунок 14). Исследования проводили на стенде,  состоящем из вентилятора 1, соединенного с воздуховодными трубами 2, замеры проводили анемометром 3 и газовым счетчиком 5 СГБ G2,5 при длине воздуходувных труб 6м, диаметре воздуходувных отверстий 10мм и диаметре воздуходувных труб 100 мм.

1–вентилятор,

2–воздуходувная труба,

3–анемометр,

4–воздуховодное отверстие,
5 – газовый счетчик.

Рисунок 14.  Схема лабораторной установки для исследований процесса распределения воздушного потока в камере биоферментации.

Для изучения процесса биоферментации навоза глубокой подстилки в ЗАО «Приволье» была изготовлена экспериментальная установка, (рисунок 15) состоящая из камеры биоферментации 3, имеющей размеры 1,5*1,5*1,5, соединенной с вентиляторами 1, на которых установлены тэны 7. Измерение температуры  нагрева массы осуществлялось прибором МПР–51. Датчики 6 измерителя температуры помещались в компостируемый материал в 3–х точках. Блок управления приводом вентилятора 5 осуществлял включение и выключение электродвигателя вентилятора по схеме автоматически, в зависимости от температуры в массе. Значения температуры задавалось путем программирования прибора МПР–51. Прибор управлял магнитным пускателем, на который запитаны вентиляторы, тэны подключены непосредственно к прибору через реле Р1 и Р2.

Схема работала следующим образом: в соответствии с заданным технологическим процессом прибор МПР51 программировался на срабатывание магнитного пускателя МП1 и реле Р1 и Р2, с помощью которых в автоматическом режиме происходит включение нагревателей и вентиляторов. Сигнал  на прибор поступал с датчиков, которые располагались внутри камеры биоферментации.

В процессе работы температура в камере поддерживалась на заданном уровне системой автоматического управления (рисунок 15.а), путем включения и выключения вентиляторов и нагревателей. Температура и влажность в приборе МПР–51 измерялась с помощью термопреобразователей сопротивления. Использовались медные датчики ТСМ 100М (R0 = 100 Ом), интервал измерений температур –50 до 150 0С.

1–напорный вентилятор, 2–воздуходувная труба, 3–камера биоферментации, 4–МПР–51, 5–блок управления, 6–датчики температур, 7–тэн, 8–измерительный стенд,

9–воздуходувное отверстие.

Рисунок 15. Схема экспериментальной установки для аэрации навоза глубокой подстилки.

Концентрация  кислорода в компостируемой массе определялась с помощью прибора COMBO480 на экспериментальной установке аэрации навоза глубокой подстилки (рисунок 16.б). Эксперимент проводили следующим образом: в процессе работы экспериментальной установки в компостируемую массу опускали щуп 2 на глубину 30,50,70,100 и 120 см от основания установки по схеме (рисунок 16.а) и включали прибор COMBO480.

После включения прибора активировали засасывающий насос на 20 секунд, по истечении заданного промежутка времени полученный результат записывается в журнал. Опыты проводились с 5–ти кратной повторностью. Обработка экспериментальных данных выполнялась при помощи пакета прикладных программ Matcad 2000, Statistica 6, Microsoft Exсel, Компас v9.0.

  а)  б)

В четвертой главе – «Результаты экспериментальных  исследований технического средства для измельчения,  разрушения соломонавозной смеси и распределения воздушного потока в воздуховодных трубах аэратора» представлены результаты исследований производительности  рабочих органов питателя - разрушителя от частоты вращения и поступательной скорости, результаты исследования распределения размеров и однородности частиц измельченной соломонавозной смеси в зависимости от частоты вращения барабана питателя – измельчителя, результаты исследования процесса  распределения воздушного потока в воздуховодных трубах аэратора.Результаты  экспериментальных исследований, плотности навоза глубокой подстилки от времени содержания животных, влажности и высоты пласта представлены на рисунках 17,18.

Из графика (рисунок 17) видно, что плотность навоза глубокой подстилки с истечением времени увеличивается с 330кг/м3 до 980 кг/м3. Влажность навоза уменьшается по высоте слоя от 60% до 20% (рисунок 18). Следовательно, гравитационная влага навоза концентрируется в нижних слоях.

 

На рисунке 19,20 приведены результаты экспериментальных исследований зависимости коэффициентов трения покоя навоза по поверхностям, материал которых используется в машинах и оборудовании для подготовки органических удобрения при влажности 62%.

  Графики показывают гиперболический характер изменения коэффициента трения навоза по поверхностям.  При толщине слоя  80, 100 мм коэффициент трения покоя находится в пределах 0,8..1,2.Результаты экспериментальных исследований по определению коэффициента внутреннего трения  от удельного давления по поверхностям представлены на рисунке 21.

Из графика (рисунок 21) видно, что с увеличением давления коэффициенты внутреннего трения изменяются по гиперболическому закону. Для навоза глубокой подстилки коэффициент внутреннего трения уменьшается  от 0,75  до 0,29. Интенсивное снижение объясняется тем, что при повышении давления выделяется больше влаги, которая является смазкой.

Результаты экспериментальных исследований  по обоснованию параметров ножа при резании навоза глубокой подстилки представлены на рисунке 22.

Как видно из графика (рисунок 22) с увеличением угла заточки ножа сила резания уменьшается, достигает минимума при угле заточки  =450, затем начинает увеличиваться. Наиболее интенсивное увеличение силы резания происходит в интервале значений угла =60 – 900 . Это изменение объясняется образованием уплотненного ядра перед кромкой ножа, которое перемещается вместе с ним, увеличивая при этом рост ширины зоны влияния ножей на массу материала.

Ножи с ассиметричной заточкой имеют несколько меньшую силу резания по сравнению с симметричной заточкой, в среднем на 22% для ножей толщиной 4мм и на 7% для ножей толщиной в 8мм. С увеличением угла  заточки от 150 до 900 сила резания изменяется для ножей толщиной 4мм от 1020(Н) до 1350(Н) при симметричной заточке и от 750(Н) до 780(Н) при асимметричной. Минимальная сила резания навоза глубокой подстилки при угле заточки =450, где сила резания Ррез  навоза, соответственно, равна 720(Н) с симметричной заточкой и 520(Н) с ассиметричной заточкой. Анализ полученных результатов экспериментальных исследований показал, что для резания навоза глубокой подстилки целесообразно применять ножи с асимметричной заточкой  и углом заточки  45°

а) б)

Результаты экспериментальных исследований производительности  рабочих органов питателя разрушителя от частоты вращения и поступательной скорости  шнека представлены на рисунках 23,24.

 

На графике (рисунок 22) видно, что производительность повышается с увеличением оборотов, достигая экстремума 250 об/мин. Затем наблюдается спад. Это уменьшение связано с тем, что  шнек при увеличении оборотов (300 об/мин) не успевает наполняться, следовательно, производительность снижается. Оптимальное число оборотов рабочего органа питателя – разрушителя находится в интервале от 150 об/мин до 250 об/мин. При этих значениях производительность составляет 52 – 68 тон в час. Из графика (рисунок 23) видно, что рост производительности наблюдается до значения скорости в 0,195 м/с, затем происходит ее снижение. Это падение можно объяснить тем, что рабочий орган получает большую подачу массы навоза, которую может переместить.

Оптимальную поступательную скорость шнека принимаем в интервале от 0,14 до 0,195 м/сек. При этих значениях скорости производительность достигает значение от 52 до 68 тонн в час.

Для получения математической зависимости влияния выбранных факторов (таблица 1) на процесс резания был реализован неком­позиционный план второго порядка Бокса – Бенкина в виде полинома второй степени.

Таблица 1 – Факторы, принятые для исследований

Факторы и их обозначения

Уровни варьирования

Интервал

варьирования

нижний

( – 1)

базовый

(0)

верхний

(+1)

Х1 – влажность, %.

40

50

60

10

Х2  – плотность, кг/м3.

700

850

1000

150

Х3  –  обороты, об/мин.

150

200

250

50

В результате обработки опытных данных получено уравнение.

Y=9,718 – 0,1729x1+0,004x12 – 0,0308x2+0,0001x22+0,0544x3+0.0002x32 – 0.0004x1x2+0.0008x1x3–0.0002x2x3        (48)

Таблица 2 –  Оптимальные значения факторов

Кодовое обозначение

Наименование факторов

Оптимальные значения

X1

Влажность, %

44,016

X2

Плотность, кг/м3

936

X3

Обороты, об./мин.

206.031

При подстановке в уравнение (48) найденных оптимальных факторов (таблица 2) определили функцию выхода –  производительность питателя разрушителя, которая составила 65т/ч. Это говорит о том, что центр поверхности фигуры находится в области априорно выбранного центра эксперимента.

Рисунок 25.  Зависимости производительности питателя - разрушителя от влажности, плотности навоза  и оборотов шнека.

Производительность измельчающего аппарата зависит  от угла установки противорежущей пластины, количества лопаток, установленных на измельчающем аппарате, и скорости вращения лопастного метателя.

1) W=58%; z=2; =17;

2)W=58%; z=6; =17.

Рисунок 26. Зависимость производительности измельчителя

навоза  от числа оборотов крылача.

Из графиков (рисунок 26)  видно, что пропускная способность меняется в зависимости от количества установленных лопаток. С  увеличением числа лопаток с 2 до шести производительность возрастает 0,227до 0,338 т/ч, соответственно. При увеличении числа оборотов крылача также происходит увеличение пропускной способности измельчителя. При двух лопатках и угле установки =170 производительность возрастает от 0,109 до 0,227 т/ч. При  шести лопатках и угле установке противорежущей пластины =170  производительность возрастает с 0,196 до 0,338 т/ч.

Из графиков (рисунок 27) видно, что производительность измельчителя сильно изменяется в зависимости от угла установки противорежущей пластины. Это связано с тем, что противорежущая пластина перекрывает зону подачи навоза. 

1) W=47%; z=2; =1050;

2) W=47%; z=2; =170;

Рисунок 27. Зависимость производительности  измельчителя навоза

от оборотов крылача.

1) W=76%; z=2; =1050;

2) W=76%; z=4; =1050;

3) W=76%; z=6; =1050.

Рисунок  28. Зависимость потребляемой мощности от оборотов  крылача.

Из графика  видно, что потребляемая мощность зависит от угла установки противорежущей пластины (рисунок 28). При уменьшении угла установки противорежущей пластины происходит увеличение потребляемой мощности. т.к в процессе измельчения нет резания, а происходит трепание соломонавозной смеси. 

На рисунке 29,30 представлены результаты экспериментальных исследований по определению расхода воздуха по длине трубы с одинаковыми диаметрами отверстий. Эксперименты проводили при длине воздуходувной трубы 6м, диаметре воздуходувной трубы 100 мм и диаметре воздуходувных отверстий 10мм.

а)б)

Анализ графической зависимости, представленной на рисунке 29.а, показывает, что при увеличении расстояния от вентилятора расход воздуха из воздуходувных отверстий  снижается  с 0,00052 до 0,00024 м3/с на 52%, а  при установке трех воздуховодных труб (рисунок 29.б) происходит потеря расхода воздуха по отношению к центральной трубе с 0,0004998 до 0,00023605 м3/с и  боковым трубам с  0,0004457 до 0,0001598 м3/с в начале и в конце соответственно.

Следовательно,  средние потери напора между центральной и боковыми воздуходувными трубами составляют 10%.

а)

б)

Анализ графической зависимости, представленной на рисунке 30.а, показывает, что при уменьшении подачи воздушного потока от вентилятора (от 1 м3/с к 0,5 м3/с) по всей длине трубы расход воздуха снижается на 20%, а при изменении диаметра воздуховодной трубы с 80 до 40 мм (рисунок 30.б) расход воздуха уменьшается на 34%.

Проанализировав полученные зависимости (рисунки 29,30), мы пришли к выводу, что для равномерного распределения воздушного потока в камере биоферментации необходимо изменять диаметры воздуходувных отверстий. На рисунке 31 представлены результаты экспериментальных исследований по определению расхода воздуха по длине трубы с изменяемыми диаметрами отверстий.

а) б)

Анализ графических зависимостей, представленных на рисунке 31, показывает равномерное изменение расхода воздуха по всей длине трубы.

На рисунке 32 представлена выборка из замеров содержания кислорода по площади камеры биоферментации на разной высоте.

а)  б)

а) на высоте 50 см; б) на высоте 70см.

Рисунок 32.  Зависимость изменения содержания кислорода по площади аэратора

Анализ графических зависимостей, представленных на рисунке 32, показывает почти линейный вид для всего спектра замеров, т.е. распределение содержания кислорода в компостируемой массе биоферментационной установки происходит равномерно по всей площади аэратора при изменяемых диаметрах воздуходувных отверстий.

На рисунке 33 представлены результаты экспериментальных исследований температурного режима процесса биоферментации.

 

Из графика рисунок 33 видно, что разогрев компостируемой массы происходит в течении 12 часов (зона А), при подаче воздушного потока от вентиляторов температура нагрева массы находится в пределах 50-700 в течении двух суток (зона Б). В зоне С  происходит снижение температуры да 400 и  процесс компостирования завершается по истечению четырех суток.

Для получения математической зависимости влияния выбранных факторов (таблица 3) на процесс биоферментации был реализован неком­позиционный план второго порядка Бокса – Бенкина в виде полинома второй степени.

Таблица 3 – Факторы, принятые для исследований

Факторы и их обозначения

Уровни варьирования

Интервал

варьирования

нижний

(–1)

базовый

(0)

верхний

(+1)

Х1 – Расход воздуха м3/с.

1

1,6

2,2

0,6

Х2 –Высота компостной смеси, см.

60

100

140

40

Х3 – Влажность компостной смеси w, %.

45

55

65

10

В результате обработки опытных данных получено уравнение.

Y = 9,67 – 0,81278x1 + 0,03333x12 – 1,11944x2 + 0,26875x22 – 0,26639x3 + 0,00193x32 + 0,06944x1x2 + 0,00994x1x3 + 0,00650x2x3       (58)

При подстановке в уравнение (58) найденных оптимальных факторов определили  минимальную величину функции выхода –  удельный расход электроэнергии получился равным 0,66 кВтч. Это говорит о том, что центр поверхности фигуры находится в области априорно выбранного центра эксперимента.

Рисунок 34.  Зависимости удельных энергозатрат от высоты, расхода воздуха и влажности

В пятой главе   «Экономическая эффективность технологического процесса приготовления компостов» производится расчет и сравнивается экономическая эффективность существующей и проектируемой технологии производства компостов.

Производственные испытания проводили в ФГУП учхоз-племзавод «Комсомолец», где было произведено 1000 т. органического удобрения в год.

Производственные испытания  технологии проводили  в ЗАО «Раненбург–комплекс» Чаплыгинского района Липецкой области.

Разработанная технология уборки и приготовления органического удобрения из навоза глубокой подстилки  позволяет увеличить производительность на 36,4%, уменьшить площадки компостирования за счет конструктивных параметров на 20%, позволяет снизить продолжительность компостирования на 40% по сравнению с существующими техническими средствами при сроке окупаемости 1,24 года.

Разработанная конструкция аэратора навоза глубокой подстилки и режимы его работы приняты к внедрению в СПХК «Маяк Ленина» Сампурского района, Тамбовской обл. для производства органических удобрений. Прибыль от внедрения разработанного аэратора составила 38650,84 тыс.руб. в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ и результаты исследований

  1. Анализ современных технологических линий уборки, измельчения и  переработки навоза глубокой подстилки показал, что  в настоящее время  такие технологические  процессы и технические средства недостаточно изучены. Аналитическая оценка научных работ по переработке навоза при содержании свиней в ангарах выявила необходимость дальнейшего обобщения теоретических и экспериментальных исследований технологий и процессов  уборки, измельчения и переработки в удобрения, с целью совершенствования технологий и  разработки новых конструкций машин.

2. Разработана технология переработки навоза глубокой подстилки, которая включает процесс разрушения монолита пласта навоза, измельчение соломистых частиц, и подготовленная масса для аэрации насыщается воздухом. Для этих процессов разработаны средства механизации питатель -  разрушитель, измельчитель и аэратор.

3. Исследованиями установлено, что физико – механические свойства навоза  при содержании свиней на глубокой подстилке имеют следующие значения:

- плотность навоза с течением времени увеличивается с 380кг/м3 до 980 кг/м3;

- влажность пласта навоза находится в пределах от 20% до 63%;

- процентное содержание частиц, требующих измельчения, составляет 80% в общей массе пласта;

- коэффициент внешнего трения по поверхности изменяется от 0,15 до 0,4 для стали, по прорезиненной поверхности от 0,45 до 0,65, по хлопчатобумажной -  0,445…0,5.

4. Экспериментальными исследованиями измельчителя пласта установлено:

- с увеличением угла заточки от 150 до 900 сила резания Pрез для ножей толщиной 4мм изменяется от 1020(Н) до 1350(Н) при симметричной заточке и от 750(Н) до 780(Н) при ассиметричной. Минимальная сила резания навоза глубокой подстилки  наблюдается при угле заточки =450 , сила резания равна 720(Н)  с симметричной заточкой и 520(Н) с ассиметричной, соответственно;

- оптимальное число оборотов рабочего органа питателя – разрушителя, при которых затраты энергии минимальны, находится  в интервале от 150 мин–1 до 250 мин–1. При этих значениях производительность составляет 52 – 68 тонны в час;

- поступательная скорости питателя – разрушителя в этом случае  от 0,14 до 0,195 м/сек. При этих значениях производительность достигает значение от 52 до 68 тонн в час.

5. Убираемый навоз глубокой постилки из ангара до 10% содержит растительные остатки длиной от  90 до 130 мм, что не соответствует требованиям биоферментации, поэтому обоснованы основные конструктивные параметры измельчителя.

6. Теоретически  установлено и экспериментально подтверждено, что коэффициент измельчения навоза глубокой подстилки на предлагаемой установке  принимает максимальное значение =5,9 при угле установки лопаток 6°, наклона противорежущей пластины 17°, количестве лопаток 6шт., оптимальной скорости вращения крылача 550с-1 и длины измельченных частиц навоза навоза 5…9мм.

7. Разработана конструктивно – технологическая схема аэратора для переработки в удобрение навоза глубокой подстилки и теоретически обоснованы диаметры воздуходувных отверстий в аэрационных трубах от 21 до 30мм  с интервалом 0,5 метра при удалении от вентилятора на расстояние до 6 метров. Экспериментальные исследования проводились на разработанной установке, оснащенной системой автоматического регулирования подачи воздуха в аэрируемую массу, что позволило поддерживать температурный процесс компостирования от 50 до 750С в течение четырех суток.

8. В процессе аэрации навоза глубокой подстилки концентрация кислорода в массе по всей площади аэратора составила 6% и 7,6% на высоте 50см и 70 см, соответственно. Такое равномерное распределение воздуха в объеме аэратора позволило сократить время компостирования с 9 до 4 суток.

9. Применение разработанной технологии позволяет снизить продолжительность компостирования на 40% по сравнению с существующей технологией, уменьшить площадки компостирования за счет конструктивных параметров на 20%, увеличить производительность на 36,4%.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Хмыров, В.Д. Влияние активной аэрации на интенсивность протекания биотермических процессов в компостируемой смеси [Текст] / В.Д. Хмыров, Миронов В.В.// Вестник Тамбовского государственного технического университета. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2002, Ч.4. – С.668-672.

2. Хмыров, В.Д. Переработка подстилочного навоза [Текст] / В.Д. Хмыров, Миронов В.В.// Сельский механизатор.–2005, №4.–С. 30.

3. Хмыров, В.Д. Технология переработки подстилочного навоза [Текст] / В.Д Хмыров, Л.Г. Узеринов, В.Б. Куденко // Механизация и электрификация сельского хозяйства.– 2006.–№5.–С.11.

4. Хмыров, В.Д. Биоферментация навоза глубокой подстилки [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко // Сельский механизатор.–2008.–№9.–С. 36–37.

5. Хмыров, В.Д. Устройство для выгрузки навоза глубокой подстилки [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Сельский механизатор. – 2008. –№11. – С.34

6. Хмыров, В.Д. Исследование физико-механических свойств навоза глубокой подстилки [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Сельский механизатор.–2009.–№12.– С. 24–25.

7. Хмыров, В.Д. Исследование распределения воздушного потока в трубах аэратора [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.– 2009.–№1.–С.41–42

8. Хмыров, В.Д. Обоснование параметров ножа при резании навоза глубокой подстилки  [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Вестник МичГАУ. – 2010. – №1. – С.169–173.

9. Хмыров, В.Д. Основные направления развития средств механизации компостирования отходов животноводства [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, А.А. Горелов, // Вестник МичГАУ. – 2010. – №1. – С.173–175.

10. Хмыров, В.Д. Теоретические исследования процесса истечения воздуха из воздуховодных труб аэратора буртов навоза [Текст] / В.Д. Хмыров, А.А. Горелов, А.А. Ненахов // Вестник МичГАУ. – 2010. – №2. – С.232–235.

11. Хмыров, В.Д. Коэффициент трения навоза глубокой подстилки [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, С.В.  Бизин // Вестник МичГАУ. – 2010. – №2. – С.236–239.

12. Хмыров, В.Д. Технические средства для подготовки навоза к использованию [Текст]  / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, А.А. Горелов, Б.С. Труфанов // Вестник МичГАУ. – 2011. – №1. – С.182–184.

13. Хмыров, В.Д. Кинематические исследования рабочих органов питателя – разрушителя навоза глубокой подстилки [Текст]  / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, А.А. Горелов, Б.С. Труфанов // Вестник МичГАУ. – 2011. – №1. – С.185–188.

14. Хмыров, В.Д. Теоретическое обоснование питателя – разрушителя навоза глубокой подстилки [Текст]  / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, А.А. Горелов, Б.С. Труфанов // Вестник МичГАУ. – 2011. – №1. – С.185–188.

15. Хмыров, В.Д. Технология уборки и переработки навоза глубокой  подстилки [Текст]  / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Вестник МичГАУ. – 2011. – №2. – С.114–118.

16. Хмыров, В.Д. Экспериментальные исследования компостирования навоза глубокой  подстилки [Текст]  / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Вестник МичГАУ. – 2011. – №2. – С.119 –124.

17. Хмыров, В.Д.  Определение основных параметров агрегата для измельчения и разбрасывания подстилочного навоза [Текст]  / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, В.С. Калинин // Вестник МичГАУ. – 2011. – №2. – С.125–131.

Монографии, учебные пособия:

  1. Хмыров, В.Д. Совершенствование средств механизации уборки навоза глубокой подстилки [Текст]: монография /  В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко. – Мичуринск – наукоград РФ, 2011. – 125с.

Публикации в других изданиях и материалах конференций:

1. Хмыров, В.Д. Технология переработки навоза при содержании свиней на глубокой подстилке [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции: материалы междунар. науч. – практ. конф., 2007г. – Мичуринск–Наукоград РФ, 2007. –Т.2 – С. 310 – 313.

2. Хмыров, В.Д. Технология производства и уборки подстилочного навоза [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства: материалы междунар. науч. – практ. конф., посвящ. 95–летию Воронежского гос. аграр. ун–та, (23–24 окт. 2007г.)–Воронеж 2007. – Ч.1.  – С. 160–161.

3. Исследование процесса распределения воздушного потока в воздуходувных трубах аэратора Хмыров, В.Д. [Текст]  /  В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов //  Вестник МичГАУ. –  2008. – №.2 – С.60–64.

4. Хмыров, В.Д. Новое в технологии приготовления компоста [Текст] /  В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко // Роль науки в повышении устойчивости функционирования АПК Тамбовской области: материалы научн.–практ. конф. преподавателей и сотрудников МичГАУ, 17–18 ноября 2004 г.– Мичуринск Наукоград РФ, 2004.–т.3. –С. 198–200.

5. Хмыров, В.Д. Исследование распространения воздуха в компостируемой массе [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко // Сборник научных трудов, посвященный 55– летию инженерного факультета./ Рязанская ГСХА им. П. А. Костычева.–Рязань,2005.–С. 128–129.

6. Хмыров, В.Д. Исследование процесса распределения воздуха в аэрационных трубах [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко // Проблемы развития аграрного сектора региона:(материалы всерос. научн.–практ. конф., г.Курск, 13–15 марта 2006г).– Курск,: изд.Курская ГСХА, 2006.– Ч.1. –С. 192–193.

7. Хмыров, В.Д. Экспериментальные исследования процесса распределения воздуха в компостируемой массе [Текст]  / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко. Л.Г. Узеринов // Проблемы агрохимического и материально–технического обеспечения сельского хозяйства: сб. науч. труд./ ГНУ ВНИИМС.– Рязань,2006.–С. 150–154.

9. Хмыров, В.Д. Технология переработки навоза при содержании свиней на глубокой подстилке [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко, Б.С. Труфанов // Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции: материалы междунар. науч. – практ. конф., 2007г. – Мичуринск–Наукоград РФ, 2007. –Т.2 – С. 310 – 313.

10. Хмыров, В.Д. Экспериментальная установка для аэрации навоза глубокой подстилки [Текст] / В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко // Перспективные технологии и технические средства в АПК.: материалы междунар. науч.– практ. конф. 15–16 ноября 2007г. – Мичуринск – наукоград РФ, 2008.–С. 94–99.

  11.Хмыров В.Д. Экспериментальная уста­новка для аэрации подстилочного навоза в буртах [Текст]  / В.Д. Хмыров,  В.В. Миронов, Л.Г. Узеринов // Материалы международ­ной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Ря­зань, 2004.-С.53.

12.Хмыров В.Д. Фракционный состав подстилочного навоза [Текст]  / В.Д. Хмыров,  В.В. Миронов, Л.Г. Узеринов, Т.В. Баткова // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов.- Рязань 2004.-С.54.

13. Хмыров В.Д., Экспериментальная установка для из­мельчения соломонавозной массы [Текст]  / В.Д. Хмыров, Л.Г. Узеринов, // Проблемы агрохимического и матери­ально-технического обеспечения сельского хозяйства: сборник науч. тр./ ГНУ ВНИМС. – Рязань, 2006.- С. 135-136.

14. Хмыров В.Д., Теоретические исследова­ния кинематических параметров измельчителя [Текст]  / В.Д. Хмыров, Л.Г. Узеринов, В.Б. Куденко //  Проблемы агрохимического и материально-технического обеспечения сельского хозяйства: сборник на­уч. тр./ ГНУ ВНИМС.- Рязань 2006.- С. 101-103.

15. Хмыров В.Д.,  Изменение плотности навоза в бурту с те­чением времени [Текст]  / В.Д. Хмыров, Л.Г. Узеринов //  Проблемы развития аграрного сектора региона:(материалы всерос. научн.–практ. конф., г.Курск, 13–15 марта 2006г).– Курск,: изд.Курская ГСХА, 2006.– Ч.1. –С. 166-168.

16. Хмыров В.Д., Определение влажности подстилочного навоза в бурту. [Текст]  / В.Д. Хмыров, Л.Г. Узеринов  // Проблемы развития аграрного сектора региона:(материалы всерос. научн.–практ. конф., г.Курск, 13–15 марта 2006г).– Курск,: изд.Курская ГСХА, 2006.– Ч.1. –С.168-171.

17. Хмыров, В.Д. Экспериментальная установка для биоферментации компо­стной смеси [Текст] / В.В. Миронов, В.Д. Хмыров // И-я Российская научно-практическая конференция «Физико-технические проблемы создания новых тех­нологий в агропромышленном комплексе»: Сборник научных трудов. - Ставро­поль: Изд-во «Ставропольсервисшкола», 2003, Т. 1. - С.243-245.

18. Хмыров, В.Д. Компостирование как способ получения органических удобрений [Текст] / В.В. Миронов, В.Д. Хмыров // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Воронежского госу­дарственного аграрного университета им. К.Д. Глинки и 10-летию технологиче­ского факультета ВГАУ. - Воронеж: Изд-во ВГАУ, 2003, Т. I, ч. II - С. 43-45.

19. Хмыров, В.Д. Новое в технологии приготовления компоста [Текст]/В.В. Миронов, В.Д. Хмыров, В.Б. Куденко /Официальный каталог «Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи» М.: Изд-во ВВЦ,2004.-С.41.

20. Хмыров, В.Д. Компостирование как способ получения органических удобрений (Обзор изобретений СССР, России, США, Великобритании, Герма­нии, Франции, Японии за последние 20 лет) [Текст] / В.В. Миронов, В.Д. Хмыров // Инженерное обеспечение АПК. Материалы научной конференции 23-24 октяб­ря 2003 г. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2004. - С. 151-156.

21. Хмыров, В.Д. Теоретические предпосылки и экспериментальные исследо­вания по определению максимальной высоты буртов компостируемой смеси [Текст] / В.В. Миронов, В.Д. Хмыров // Инженерное обеспечение АПК. Материа­лы научной конференции 23-24 октября 2003 г. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2004.-С. 156-162.

22. Хмыров, В.Д. Обоснование конструктивно-режимных параметров аэратора компостной смеси [Текст] / В.В. Миронов, В.Д. Хмыров // Инже­нерное обеспечение АПК. Материалы научной конференции 23-24 октября 2003 г. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2004. - С. 162-167.

23. Хмыров, В.Д. Совершенствование процесса приготовления органических удобрений с обоснованием параметров аэратора [Текст] / В.В. Миронов, В.Д. Хмыров // Научно-технический прогресс в животноводстве: Перспективная сис­тема машин - основа реализации стратегии машинно-технологического обеспе­чения животноводства на период до 2010 г. /Сб. научн. тр. ГНУ ВНИИМЖ. - По­дольск: Изд-во ВНИИМЖ, 2004, Т. И, ч.З. - С. 234-245.

24. Хмыров, В.Д. Ресурсосберегающая экологически безопасная технология переработки отходов животноводства в органическое удобрение [Текст] / А.И. Завражнов, В.В. Миронов, ВД. Хмыров // Научно-технический прогресс в жи­вотноводстве - перспективные ресурсосберегающие машинные технологии. /Сб. научн. тр. ГНУ ВНИИМЖ. –  Подольск: Изд– во ВНИИМЖ, 2005, Т. 15, ч. 3. - С. 197-205.

25. Хмыров, В.Д. Исследование расхода воздуха в воздуходувных отверстиях  аэратора бурта [Текст] / В.Д. Хмыров, А.А. Горелов // Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК: материалы междунар. науч. практ. – конфер( 13–14 мая 2010г.). –  Мичуринск– наукоград, 2011. –  С.101– 104

В описаниях к изобретениям:

1. Питатель разрушитель навоза глубокой подстилки [Текст]: пат. на полезную модель 84360 Рос. Федерация: 84 360 U1 / Хмыров В.Д., Труфанов Б.С., Куденков В.Б.; патентообладатель МичГАУ.  –  № 2008109394/22; заявл. 11.03.2008; опубл. 10.07.2009, Бюл.№19.

2. Питатель  – разрушитель навоза глубокой подстилки [Текст]: пат. на полезную модель 91795  Рос. Федерация: 91795 U1 / Хмыров В.Д., Труфанов Б.С., Горелов А.А.,  Куденко В.Б.; патентообладатель Мичуринский государственный аграрный университет.  –  № 2009122624/22; заявл. 11.06.2009; опубл. 10.03.2010, Бюл.№7.

3. Решение о выдаче патента: заявка Российская Федерация,  А 01 С 3/00  Питатель  - разрушитель измельчитель навоза глубокой подстилки [Текст] Хмыров В.Д., Труфанов Б.С., Горелов А.А.,  Куденко В.Б.; заявитель и патентообладатель Мичуринский государственный аграрный университет. -  №2011109303/21(013507)

4. Устройство для ворошения и насыщения бурта воздухом подстилки [Текст]: пат. на полезную модель 87601 Рос. Федерация: 87601 U1 / Хмыров В.Д., Горелов А.А.,Труфанов Б.С., Куденков В.Б.; патентообладатель МичГАУ.  –  № 2009115161; заявл. 21.04.2009; опубл. 20.10.2009, Бюл.№29.

5. Устройство для насыщения бурта  навоза воздухом [Текст]: пат. на полезную модель 90788 Рос. Федерация: 90788 U1 / Хмыров В.Д., Горелов А.А.; патентообладатель МичГАУ.  –  № 2008145931; заявл. 20.11.2009; опубл. 20.01.2010, Бюл.№2.

6. Машина для приготовления компостов: [Текст]: пат.2310632 Рос. Федерация: МПК С 05 F 3/06 / Хмыров В.Д., Миронов В.В., Гордеев А.С., Узеринов Л.Г.; патентообладатель МичГАУ. – № 2005132557/12; заявл. 21.10.2005; опубл. 20.11.2007, Бюл.№32.

7. Аэрационный биореактор: [Текст]: пат. 2310631 Рос. Федерация: МПК С2 С05 F 3/06 / Миронов В.В., Хмыров В.Д., Никитин П.С., Колдин М.С.; патентообладатель– МичГАУ.– № 2004132670/12; заявл. 20.04.2006; опубл. 20.11.2007, Бюл.№32.

8.  Аэратор компоста [Текст]: пат.2210199 Рос. Федерация : 7 А 01 С 3/04 / Завражнов А.И., Гордеев А.С., Хмыров В.Д., Миронов В.В.; патентообладатель МичГАУ. – № 2002105415/13; заявл. 28.02.2002; опубл. 20.08.2003, Бюл.№23.

10. Устройство для приготовления компостов: [Текст]: пат.2250889 Рос. Федерация: МПК7 С 05 F 3/00, 3/06 / Завражнов А.И., Гордеев А.С., Михеев Н.В., Хмыров В.Д., Миронов В.В.; патентообладатель МичГАУ. – № 2003107359/12; заявл. 17.03.2003; опубл. 27.04.2005, Бюл.№12.

11. Устройство для приготовления компостов: [Текст]: пат.2367636 Рос. Федерация: МПК7 С 05 F 3/06, Хмыров В.Д., Труфанов Б.С., Куденко В.Б. патентообладатель МичГАУ. – № 71211245/12; заявл. 06.06.2007; опубл. 20.09.2009, Бюл.№26.

12. Поточный способ производства компостов[Текст]: пат. 2291136 Рос. Федерация: МПК С2 С05 F 3/00 / Миронов В.В., Хмыров В.Д., Гордеев А.С.; патентообладатель – МичГАУ.– № 2004132638; заявл.20.04.2006; опубл. 10.01.2007, Бюл.№1.

13. Устройство для приготовления компостов [Текст]: пат. 2244697 Рос. Федерация: МПК7 С2 С05 F 3/06 / Завражнов А.И., Гордеев А.С., Михеев Н.В., Хмыров В.Д., Миронов В.В.; патентообладатель МичГАУ. – № 2003107359/12; заявл. 17.03.2003; опубл. 20.01.2005, Бюл.№2.

14. Машина для приготовления компостов [Текст]: пат. на полезную модель 105563 Рос. Федерация: 105563 U1 / Хмыров В.Д., Горелов А.А., Бизин С.В.; патентообладатель МичГАУ.  –  № 2010144905/21; заявл. 02.11.2010; опубл. 20.06.2011, Бюл.№17.

Отпечатано в типографии МичГАУ

Подписано в печать 13.04.2011г. Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная №1. Усл.печ.л.1,1. Тираж 150 эк.

Заказ №15534

Мичуринский государственный аграрный университет

393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.