Представлена математическая модель процесса смешивания кормов в порционном циркуляционном наклонном одношне-ковом смесителе. Модель включает в себя систему уравнений изменения концентрации контрольного ингредиента в харак-терных зонах смесителя. Для решения системы уравнений рассмотрено состояние кормового материала в период начала загрузки смесителя и начала обрушения. Приведены схема и математические выражения сил, действующих на корм в про-цессе загрузки. В результате решения уравнений получена зависимость для определения высоты слоя корма от геометри-ческих параметров бункера смесителя и физико-механических свойств кормового материала. Показана схема сил, действую-щих на кормовой материал в начале процесса обрушения. С учетом зависимости, полученной для первого состояния корма, определена величина высоты слоя обрушиваемого материала. Определено, что из первоначальной зоны условного вы-теснения формируется две зоны. Одна — зона идеального вытеснения в направлении транспортирования корма снизу вверх и вторая — зона идеального вытеснения в направлении обрушения корма сверху вниз. Площади поперечного сечения данных зон могут быть определены на основе выведенных уравнений.
смеситель, шнек, кормовой материал, угол наклона, зона условного вытеснения, зона идеального смешивания, высота слоя, коэффициенты внутреннего и внешнего трения.
Многолетними и многочисленными исследованиями, проведенными в СКНИИМЭСХ, была доказана целесообразность использования в технологических линиях приготовления кормов для различных видов животных порционных циркуляционных смесителей кормов со шнековыми рабочими органами [1–3]. В них нормируемый показатель качества процесса достигается на стадии конвективного смешивания, осуществляемого, в отличие от диффузионного смешивания, со значительно большей интенсивностью. Таким образом, эти смесители в несколько раз более производительны, чем смесители перераспределения или внедрения [4,5].
Одной из перспективных моделей циркуляционных смесителей является модель с наклонным бункером, внутри которого установлены один или два шнековых рабочих органа [6,7]. При этом наблюдается снижение энергоемкости процесса вследствие того, что принудительная подача смешиваемого материала на верхнем горизонтальном уровне заменяется гравитационным его осыпанием из верхней части бункера.
Обоснование математической модели. Как показали предварительные исследования одновального порционного циркуляционного наклонного смесителя (ОПЦНС), в нем возникают несколько ярко выраженных потоков циркуляции смешиваемых кормовых ингредиентов (рис.1) [7].
1. Хлыстунов, В. Ф. Совершенствование технического оснащения системы жизнеобеспечения свиней / В. Ф. Хлыстунов. — Зерноград : ВНИПТИМЭСХ, 2009. — 232с.
2. Кормановский, Л. П. Механико-технологические основы точных технологий приготовления и раздачи кормов КРС многофункциональными агрегатами / Л. П. Кормановский, М. А. Тищенко. — Москва : РАСХН, 2000 — 344с.
3. Максименко, В. А. Исследование процесса смешивания и выдачи кормов раздатчиком-смесителем на откормочных площадках крупного рогатого скота вместимостью до 30 тыс. скотомест : Дис. … канд.техн. наук. / В. А. Максименко. — Зерноград, 1982. — 175 с.
4. Макаров, Ю. И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю. И. Макаров. — Москва : Машиностро-ение, 1973. — 215 с.
5. Paul EdwardL. Handbook of industrial mixing : science and practice/ EdwardL. Paul, Victor A. Atiemo-Obeng, Suzanne M. Kresta. – Hoboken, New Jersey: JohnWiley& Sons, Inc., 2004. – 1432 p.
6. Хлыстунов, В. Ф. Моделирование процесса смешивания кормов в шнековом смесителе с наклонным бунке-ром / В. Ф.Хлыстунов, И. И. Тищенко, А. Н. Токарева, Б. А. Карташов // Вестник РАСХН. — 2007. — №4. — с.13–15.
7. Хлыстунов, В. Ф. Модель процесса смешивания кормов в порционном наклонном однощнековом смесите-ле / В. Ф. Хлыстунов, С. В. Брагинец, М. В. Чернуцкий, А. Н. Токарева, Т. М. Чередниченко // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий : сб. науч. докл. междунар. науч.-техн. конф. / ФГБНУ ВИМ — Москва, 2014 — с.41–45.
8. Пахомов, В. И. Технологии и технические средства для производства полнорационных кормосмесей в условиях автономных сельхозпредприятий / В. И. Пахомов, А. В. Смоленский, П. А. Чапский. — Зерноград : ГНУ СКНИИМЭСХ, 2010. — 112с.
9. Правила организации и ведения технологических процессов производства продукции комбикормовой промышленности. — Воронеж : ВНИИКП, 1997. — 256 с.
