К рабочим органам для сухой очистки корнеплодов предъявляют следующие требования:
– возможность копирования поверхности корней, т.е. поверхность рабочих органов должна максимально совпадать с поверхностью очищаемого материала;
– минимальная повреждаемость корней в процессе очистки;
– одновременная очистка корней разных типоразмеров.
Механические безводные способы позволяют очистить ворох корнеклубнеплодов на 60…90%. Механические рабочие органы делятся на: щёточные, шнековые, прутковые, барабанно-щёточные, барабанно-шнековые, транспортно-щёточные и др.
Щеточные рабочие органы выполняются по двум схемам: барабанно-щёточные и щёточно-шнековые. Барабанно-щёточные рабочие органы представляют собой вращающийся сетчатый (планчатый, решётный) барабан с цилиндрической щёткой, установленной внутри барабана с радиальным смещением. Скорость вращения щётки значительно выше скорости вращения барабана, при вращении которого корнеплоды поднимаются и попадают в зазор между барабаном и щёткой. Часть корней перебрасывается через щётку, а другая возвращается из зазора и цикл повторяется. Движение продукта вдоль оси барабана осуществляется за счёт угла наклона барабана.
В щёточно-шнековых рабочих органах основным является транспортирующий шнек с щётками, расположенными на нём по дуге 180…200°. Корнеклубнеплоды, транспортируемые шнеком, находятся под воздействием прутков быстро вращающихся щёток. Устройства данного типа позволяют получить наиболее высокий процент очистки, но производительность их сравнительно невысока.
Прутковые и кулачковые рабочие органы обеспечивают низкий процент очистки 40…48%, отличаются высокой повреждаемостью корней – 4,7…4,9%, что ограничивает возможности использования их в качестве очистителей корнеклубнеплодов.
Отечественными учёными разработаны машины для сухой очистки и измельчения корнеклубнеплодов МСОК-10, МСОК-18, а в республике Беларусь выпускают унифицированный измельчитель корнеклубнеплодов ИУК-2 для сухой очистки. Проведённый обзор машин для сухой очистки показывает, что они имеют положительные стороны, связанные с тем, что устройства обеспечивают выполнение в одной машине двух операций – очистку от механических примесей и сортирование корнеклубнеплодов. Однако вместе с тем, они также металлоёмки, энергоёмки и при этом рабочие органы не всегда могут обеспечить качество процесса и сохранность клубней от повреждений [15, 53].
Машина МКЛ-10 предназначена для мойки корнеклубнеплодов (картофеля, сахарной и кормовой свёклы) и отделения посторонних примесей. Обеспечивает полное отделение примесей (рис. 8).
Производительность машины составляет 10 т/ч, остаточная загрязнённость – 3%, степень удаления камней – 100%, удельный расход воды – 90 л·ч/т, установленная мощность – 2,2 кВт, габаритные размеры, мм, – 2900 × 1800 × 1450, масса – 800 кг.
Расчёты показывают, что эффективность сравниваемых установок выявляется лишь на фермах с поголовьем около 1000 коров, которые расположены в центральных и северных районах страны. В южных районах, где корнеклубнеплоды скармливаются непродолжительное время (100...150 дней), агрегаты для сухой очистки корнеплодов не эффективны даже на крупных фермах [38].
Щёточным рабочим органом, имеющим постоянное количество очищающих элементов, нельзя с одинаковым качеством очистить корнеплоды от примесей. К их недостаткам можно отнести ненадёжность в работе, качество отделения примесей не соответствует зоотехническим требованиям. Применение устройств с наполнителем из эластичных гранул также не позволяет отделять камни от продукта [70]. Поэтому следует разрабатывать новую технологию переработки корнеплодов и новые машины, основанные на безводном принципе работы, изолирующие отделённые примеси [31]. Анализ результатов ряда учёных показывает, что для сухой очистки корнеклубнеплодов наиболее перспективными являются шнековые рабочие органы [45]. Поэтому для качественной очистки корнеклубнеплодов необходимо найти оптимальный вариант, при котором остаточная загрязнённость корнеплодов будет соответствовать зоотехническим требованиям, а поверхность их не будет повреждаться. В связи с этим возникает необходи-
мость разработки более нового и совершенного устройства для очистки корнеклубнеплодов, лишённого вышеперечисленных недостатков. Решение данной проблемы имеет важное хозяйственное значение для животноводческой отрасли.
2.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ
Одним из основных способов повышения эффективности использования корнеклубнеплодов является измельчение, которое проводят в целях ускорения процессов переваривания кормов в желудке животных и повышения усвояемости питательных веществ. Это связано с тем, что скорость переваривания питательных веществ зависит от площади поверхности частиц корма [27, 55, 63, 78].
При подготовке кормов к скармливанию или консервированию, и особенно при приготовлении полнорационных смесей, компоненты измельчают в зависимости от требований наиболее полного их усвоения животными, возможности выполнения механических операций (траспортировки, загрузки и выгрузки из ёмкостей, дозирования, смешивания), а также условий минимальных потерь при хранении. В каждом конкретном случае принимают решение в зависимости от соответствующих требований или их сочетаний. Место измельчения в общем технологическом процессе переработки и приготовления кормов от поля до кормушки обусловлено в основном условиями минимума суммарных потерь питательных веществ и затрат энергии. Так, корнеклубнеплоды измельчают непосредственно перед включением их в кормосмеси. Каждому виду корма с резко отличающимися физикомеханическими свойствами и требуемой степенью измельчения сответствуют определённые рабочие органы измельчителей [40, 63].
Дополнительное измельчение и смешивание кормовых компонентов при раздаче корма позволяет повысить поедаемость кормов в 1,5 раза по сравнению с использованием в необработанном виде [59].
Способ подготовки выбирают в зависимости от вида кормов, их состояния и качества, с учётом вида, породы и возраста животных и в соответствии с нормами технологического проектирования кормоцехов НТП АПК 1.10.16.001–02 [52]. На корм животным и птице используют корнеклубнеплоды в сыром виде в составе влажных кормосмесей или комбинированного силоса, в виде сухой стружки или в запаренном виде (например, картофель) в смеси с другими кормами. В соответствии с зоотехническими требованиями при скармливании корнеклубнеплодов свежими их очищают от посторонних включений так, чтобы загрязнённость не превышала 2%. Для КРС рекомендуемый размер
