name: Обоснование параметров и режимов работы машины для переработки соломистой части урожая колосовых культур
keyword_list: Качественные показатели соломистой подстилки Измельчение соломы Напольное выращивание птицы Соломистая подстилка Воздушное фракционирование Аспирационный пневмоканал Соломистая фракция
abstract: Актуальность темы. 
  В Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации одним из перспективных направлений является ускоренное развитие птицеводства. Согласно федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы (Постановление Правительства Российской Федерации от 25 августа 2017 г. № 996) была поставлена задача увеличение производства мяса птицы до 6800 тонн в живой массе к 2025 году путем оптимизации режимов выращивания птицы и внедрения новых технологий содержания на птицефабриках. В птицеводстве за последние 20 лет наибольшее распространение получила технология напольного выращивания бройлеров с использованием различного подстилочного материала. В соответствии с технологическими нормами выращивания птицы потребность в подстилке для птицефабрик России составляет 1,1-1,3 млн тонн в год. Основном сырьем для производства подстилки являются опилки от деревообрабатывающей промышленности. Опилки на сегодняшний момент является дорогостоящим материалом особенно для регионов с малым содержанием лесных массивов. Существует необходимость обеспечения данных объёмов подстилки из других видов сырья. Увеличение производства мяса птицы ставит проблему поиска нового типа подстилочного материала, возможным решением данной проблемы может быть переработка соломистой части урожая колосовых культур (соломы). Согласно исследованиям Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства» Российской академии наук (ФНЦ «ВНИТИП» РАН) и зоотехническим требованиям к подстилочному материалу для напольного выращивания птицы, солома должна соответствовать ряду требований , основными из которых являются длина резки, фракционный состав, наличие патогенной микрофлоры. Разработка машин или технологических линий для переработки соломистой части урожая колосовых культур и производства соломистого подстилочного материала с заданными показателями качества является актуальной задачей.
  Степень разработанности темы. На сегодняшний день не представлено комплексных технических решений по переработке соломистой части урожая колосовых культур подстилочный материал для птицефабрик с заданными показателями качества.
  Рабочая гипотеза – обоснование последовательности технологических операций, оптимизация рабочих процессов машины для переработки соломистой части урожая колосовых культур, выявление оптимальных режимов ее работы позволит получить качественный соломистый подстилочный материал, что позволит повысить эффективность напольного содержания птицы.
  Цель исследования – обоснование конструктивно-технологических параметров и режимов работы машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур в подстилочный материал при напольном выращивание птицы. 
  Объекты исследования – зависимости процессов измельчения и фракционирования от конструктивных и кинематических параметров машины для переработки соломистой части урожая колосовых культур. 
  Предмет исследования – процессы измельчения и фракционирования соломистой части урожая колосовых культур в подстилочный материал при напольном выращивание птицы.
  Задачи исследования:
  1.	Провести структурный анализ существующих методов переработки соломистой части урожая колосовых и разработать систему показателей основных свойств соломистой части урожая колосовых культур с определением возможных направлений переработки;
  2.	Обосновать структурно-технологическую схему переработки соломистой части урожая колосовых культур (соломистого материала) в подстилочный материал;
  3.	Исследовать процесс фракционирования соломистого материала в аспирационном пневмоканале;
  4.	Установить основные параметры и режимы работы машины по переработке соломистого материала в подстилку для птицефабрик;
  5.	Провести производственную проверку режимов машины при переработке соломистого материала в подстилку и определить эффективность применения полученной соломистой подстилки при выращивании птицы;
  6.	Провести экономическую оценку использования машины и применение соломистой подстилки при напольном содержание птицы.
  Методы исследования. Теоретические исследования выполнялись с использованием метода системного анализа и стохастических численных методов. Для построения математической модели применялись методы построения вероятностных моделей. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях в соответствии с апробированными методиками и базировались на теории планирования эксперимента.
  Научную новизну работы составляют:
  - система показателей основных свойств соломистой части урожая колосовых культур для дальнейшей переработки (необходимая длина резки, плотность, скорость витания, степень зараженности патогенной микрофлорой);
  - структурно-технологическая схема машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур, в которой совмещаются процессы измельчения и воздушного фракционирования;
  - стохастическая модель процесса пневмосеперации соломистого материла в аспирационном канале, учитывающая плотность вероятности распределения выделения различных компонентов соломистого материала с заданными числовыми характеристиками основных размерных величин fс.в(υ)i, Мс.в(υ)i, σс.в(υ)i;
  - структурно-параметрический синтез отдельных технологических операций, формирующих машину по переработке соломистой части урожая колосовых культур.
  Новизна технического решения подтверждена патентами РФ на полезную модель № 108909 и № 114826.
  Теоретическая и практическая значимость работы. 
  Теоретическую значимость работы представляют: 
  - стохастическую модель процесса пневмосеперации соломистого материала, позволяющая определить доли выхода различных соломистых фракций при изменении конструктивных и технических характеристик аспирационного пневмоканала;
  - параметрический синтез технических и конструкционных параметров машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур.
  Практическую значимость представляют:
  - конструктивно-технологическая схема машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур;
  - зависимости геометрических параметров и кинематических режимов работы машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур;
  - технические и конструкционные параметры предлагаемых технологических операций (измельчения, воздушного фракционирования);
  - машина по переработке соломистой части урожая колосовых культур.
  На защиту выносятся следующие основные положения:
  - структурно-технологическая схема машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур.
  - аналитические зависимости определения содержания различных соломистых фракций от подачи в зависимости выделения различных фракций соломистого материала при изменении геометрических параметров и производственных характеристик аспирационного пневмоканала;
  - параметры и режимы работы машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур для получения соломистой подстилки при напольном выращивании птицы для птицефабрик; 
  - результаты экспериментальных исследований по определению основных параметров и режимов измельчения, воздушного фракционирования машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур для получения соломистой подстилки при напольном выращивании птицы для птицефабрик; 
  - зависимости качественных показателей соломистой подстилки от конструктивных параметров и режимов работы машины.
  Реализация результатов исследований.
  Опытный образец машины по переработке соломистой части урожая колосовых культур для получения соломистой подстилки при напольном выращивании птицы для птицефабрик прошел производственные испытания на предприятиях ООО «ЕвроДон» (Ростовская область), ОАО ПТФ «Белокалитвенская» (Ростовская область), ОАО ТПК Староминский (Краснодарский край).
  Была разработана конструкторская документация и технические условия «Машина для измельчения и фракционирования соломистого сырья зерновых культур в подстилочный материал для ПТФ» ТУ47334-001-02069102-12 для предприятий птицеводства.
  Методики инженерного расчета представленных технологических операций внедрены в учебный процесс при выполнении курсовых и дипломных проектов в ФГБОУ ВО ДГТУ (г. Ростов-на-Дону).
  Апробация работы. Результаты исследования были доложены и получили одобрения на международных научно-практических конференциях: V и VI международной научно-практической  конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы» ( г. Пенза, 2011-2012г. ); VII международной  научно-практической  конференции «Perspektywiczne opracowania sa nauka i technikami» (Польша, 2011); VI международном симпозиуме «Фундаментальные и прикладные проблемы науки» (Непряхино, Челябинская область, 2011г.); международной конференции по сельскохозяйственной инженерии СIGR-AgEng-2012  (Испания, 2012г.) ; международной конференции «Global Conference on environmental health problems and water pollution»(Великобритания, 2012г.).
  Публикации. По теме работы опубликовано 14 научных работ, в том числе 9 публикаций в рецензируемых изданиях, из которых 6 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 1 статья в журнале, индексируемом в международной базе данных Scopus, 2 патента РФ на полезные модели.
  Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и приложения. Общий объём работы – 196 страниц машинописного текста, 60 рисунков, 23 таблицы и 7 приложений. Библиография включает 125 наименований.
chairman_dissertation_council.name: Валентин
chairman_dissertation_council.surname: Лялякин
chairman_dissertation_council.patronymic: Павлович
chairman_dissertation_council.position: Научный консультант
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: "-"
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7801670445
chairman_dissertation_council.rinc_id: 174162
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Соколов
organization_supervisor.patronymic: Вячеславович
organization_supervisor.position: Ведущий научный сотрудник
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 68.85.35
rubrics.name: Механизация и электрификация в растениеводстве
oecds.code: 04.01.AM
oecds.name: AGRONOMY
speciality_codes.name: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
speciality_codes.code: 05.20.01
supervisors.fio: Московский М.Н.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Фролов В.Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Косолапов Е.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
protection_organization.ogrn: 1037739771827
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
author_organization.ogrn: 1037739771827
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения