Ученые Казанского ГАУ разработали инновационный измельчитель, способный более эффективно перемалывать корма для животных при снижении энергопотребления на 15-20 процентов по сравнению с традиционными машинами.
Новый измельчитель кормов от Казанского ГАУ сократит энергопотребление / © Getty images
Результаты исследования, опубликованные в журнале «Вестник Казанского государственного аграрного университета», демонстрируют потенциал новой разработки в повышении эффективности и устойчивости сельскохозяйственного производства.
Ученые применили междисциплинарный подход, объединив знания из различных областей науки, чтобы изучить влияние физических и технологических особенностей кормов на процесс измельчения. Результатом стало создание устройства с оптимизированной геометрией, обеспечивающей равномерную подачу корма на ножи и позволяющей достичь мелкого и однородного измельчения. Кроме того, ученые разработали механизм регулировки скорости измельчения путем изменения угла наклона поворотных противорежущих ножей, что способствует снижению энергопотребления.
Ключевыми особенностями нового измельчителя стали: рабочая камера в форме усеченного конуса, которая обеспечивает равномерную подачу материала в зону резания и последовательное уменьшение размеров частиц корма до требуемых параметров, улучшая качество конечного продукта; возможность регулировки интенсивности процесса измельчения благодаря изменению угла наклона поворотных противорежущих ножей; свободное перемещение измельченного корма в выгрузную камеру, в том числе за счет оригинальной формы лопастей швырялки, что снижает энергоемкость процесса.
Полученные учеными аналитические выражения позволяют определить работу резания на каждом ряде ножей, суммарную работу всех ножей за один оборот ротора, а также необходимую мощность привода. Энергозатраты на измельчение складываются из затрат на резание материала, его разгон и холостой ход ротора. Мощность, требуемая для привода устройства, зависит от количества и геометрии ножей, скорости вращения ротора и свойств измельчаемого сырья.
По расчетам ученых, применение нового измельчителя позволяет снизить удельный расход электроэнергии на 15-20 процентов по сравнению с традиционными машинами при производстве кормов, соответствующих зоотехническим требованиям. Это достигается за счет оптимизации конструктивных и технологических параметров рабочих органов, обеспечивающих минимальные значения потребляемой мощности.
«Наша разработка направлена на повышение эффективности и устойчивости сельскохозяйственного производства, – отметил один из авторов исследования, профессор, проректор по научной работе и цифровой трансформации Казанского ГАУ Булат Зиганшин. – Снижение энергозатрат при измельчении кормов не только сокращает операционные расходы, но и уменьшает воздействие на окружающую среду».
Дамир Халиуллин, заведующий кафедрой машин и оборудования в агробизнесе Казанского ГАУ, подчеркивает практическую значимость разработки: «Создание энергоэффективных технологий и оборудования для измельчения кормов – одна из приоритетных задач в развитии агропромышленного комплекса. Новый измельчитель, разработанный нашими учеными, позволит сельхозпроизводителям снизить затраты на электроэнергию и повысить рентабельность животноводства».
Дальнейшие исследования ученых Казанского ГАУ будут направлены на оптимизацию конструкции измельчителя и адаптацию его для работы с различными видами кормового сырья. Внедрение энергоэффективных технологий, подобных разработанному измельчителю кормов, вносит значимый вклад в развитие устойчивого и конкурентоспособного агропромышленного комплекса России.
