Определение теплофизических свойств корма в хранилищах различного типа
, кандидат технических наук, профессор
, кандидат технических наук, доцент
, кандидат технических наук, доцент
, студент
ФГБОУ ВПО Ставропольский ГАУ, г. Ставрополь, Россия
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРМА
В ХРАНИЛИЩАХ РАЗЛИЧНОГО ТИПА
Лучшим кормом для свиней и КРС признана зерностержневая кукурузная смесь (ЗСКС), называемая в англоязычной литературе Corn Cob mix (CCM). Готовят ее из измельченных початков кукурузы, находящихся в фазе молочно-восковой и восковой спелости. В 1 кг сухого вещества такого корма содержится до 13,3 МДж ОЭ [1].
Однако дешевый и эффективный корм, каким является ЗСКС, не заготавливают и не применяют в хозяйствах с ограниченным поголовьем скота, поскольку известные технологии ориентированы на заготовку больших объемов корма. Приготовленный корм следует незамедлительно загрузить в емкость, уплотнить и изолировать от доступа окружающего воздуха. В литературе отсутствуют какие-либо сведения о малообъемном хранении зерностержневых кормосмесей с закладкой их в приусадебные хранилища или пакеты. Научному обоснованию и рациональному выполнению перечисленных операций посвящена наша работа.
Теплофизические свойства в массиве кормосмеси определялись в трех типах хранилищ: наземном, вместимостью 1,3 т; заглубленном в грунт с емкостью 1,8 м3; в пакетах (мешках) вместимостью 18 кг.
в каждое из рассматриваемых типов хранилищ закладывался проводной сенсор, связанный с дистанционным датчиком и основным блоком беспроводной метеостанции VT-3535 фирмы Vitek.
Наземное хранилище представляло собой выстланную изнутри пленкой сварную металлическую емкость размерами 1,20Ч1,20Ч1,20 м вместимостью 1,3 т ЗСКС. Заполненная емкость была укрыта сверху 4-я слоями синтетической пленки и прижата пригрузами. Емкость размещалась под навесом. Теплоизоляция обеспечивалась тюками соломы, уложенными в два ряда с боков и на верху емкости.
а б
Рисунок 1 – малообъемные хранилища наземное (а) и заглубленное (б)
Заглубленное в грунт хранилище размерами 1,00Ч1,50Ч1,20 м емкостью 1,35 т кормосмеси также выстилалось полотнищем полиэтиленовой пленки. Герметизация и утепление заполненного хранилища выполнялось в строгом соответствии с рекомендациями по изоляции силосованных кормов.
Пакеты представляли собой типовые полиэтиленовые мешки размерами 0,1Ч0,4 м вместимостью 50 кг каждый. Заполненные мешки плотно завязывались и укладывались в штабель, теплоизоляция их не выполнялась.
Каждое из рассматриваемых хранилищ было заполнено в течение одних суток. Разница во времени их закладки составляла один день.
Проводные сенсоры размещались внутри монолита корма в каждом из опытных хранилищ, а так же в трех пакетах по одному в каждом. Всего было задействовано 5 сенсоров. Динамика их показаний, полученных за период наблюдения, приведена на графиках рисунков 2 и 3.
Из анализа данных графика рисунка 2 видно, что наибольшая температура корма в заглубленном хранилище достигла на 3…4 день после закладки (t = 32єC), в наземном хранилище – на 4…6 день (t = 34єC), массы заложенной в пакеты – на 6…7 день (t = 35єC), после чего наблюдалось стабильное понижение температуры.
Дальнейшее снижение температуры корма имело место при всех видах хранения и было близко к кривой снижения температуры наружного воздуха. Однако при положительных температурах воздуха температура корма в заглубленном в грунт хранилище (кривая 1 рис. 2) стабильно была на 5…8 єC ниже температуры корма в наземном хранилище (кривая 2).
Рисунок 2 – Динамика температуры зерностержневой кормосмеси в первую 10-ти дневку после закладки в хранилище: 1 – заглубленное в грунт; 2 – малообъемное наземное; 3 – в пакетах (мешках); 4 – температура наружного воздуха в полдень
После 120 дней наблюдения, когда средняя дневная температура воздуха снизилась до отрицательной, температура корма в наземном хранилище понизилась на 13 єC (с 18 до 5 єC), а температура корма в заглубленном хранилище понизилась лишь на 3 єC (с 12 до 9 єC). В дальнейшем, вплоть до вскрытия хранилища, температура корма в нем была выше температуры корма в наземном хранилище в среднем на 5 єC. Температура корма в пакетах (кривая 3) в наибольшей степени совпадала с кривой снижения температуры наружного воздуха. По наступлению стабильной минусовой температуры воздуха корм во всех пакетах, включая опытные, смерзся.
Рисунок 3 – динамика температуры зерностержневой кормосмеси в хранилище: 1 – малообъемном наземном, 2 – заглубленном в грунт, 3 – в пакетах (мешках), tв – температура наружного воздуха
Заглубленное в грунт хранилище было вскрыто первым на 141-й день хранения, когда средняя температура снизилась до 10 єC. Наземное хранилище было вскрыто на 180-й день после полного скармливания корма из первого. Температура наружного воздуха составила минус 7 єC.
спустя 32 дня были вскрыты опытные пакеты с заложенными в них сенсорами. Дневная температура наружного воздуха составила минус 14 єC, температура корма на время вскрытия минус 15 єC. кормосмесь в пакете представляла собою смерзшийся монолит, оттаивание которого происходило в течение суток в помещении с температурой 12…14 єC.
Влажность пробы кормосмеси, взятой на анализ после вскрытия малообъемных хранилищ была несколько (на 2…3%) ниже исходной.
Это могло явиться следствием выравнивания влажности внутри материала и перераспределения влажности в слоях массива, а также наблюдавшегося конденсирования некоторого количества влаги на наружных (холодных) стенках хранилища. Это позволяет заключить, что в рассматриваемой кормосмеси в период хранения не происходит сколько-нибудь существенного влагопереноса.
По вскрытию монолита отбирались образцы корма на лабораторный анализ в ставропольской краевой агрохимической лаборатории (СКАЛ). Лабораторный анализ показал высокие качественные показатели приготовленного корма. В 1 кг натуральной смеси содержалось до 7,38 МДж ОЭ.
Сравнительная оценка показала, что при соблюдении режима «холодного силосования», при котором температура самосогревания не превышает 35 єС, все названные типы хранилищ обеспечивают хорошую и удовлетворительную сохранность корма. Органолептическая оценка корма показала, что корм имел желтовато-сероватый цвет, рассыпную консистенцию, имел приятный слабо-кислый кукурузный запах. Корм охотно поедался всеми видами домашнего скота.
Список литературы
1. , , Технологическое и техническое обеспечение процессов машинного доения коров, обработки и переработки молока : Учебное пособие. – 2-е изд. – СПб.: Издательство «Лань», 2013. – 304 с.
2. Приготовление измельченной кукурузной смеси в фермерских и личных подсобных хозяйствах / , // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. № 7. С. 12-13.
3. , , Расчет конструктивных параметров ножевого измельчителя початков кукурузы неполной технической спелости / , , // Вестник АПК Ставрополья. 2013. № 1 (9). С. 65-67.
4. Исследование теплофизических свойств грунтового покрытия силосохранилища / , , // Вестник АПК Ставрополья. 2014. № 1 (13). С. 62-65.
5. Универсальная кормоприготовительная машина / , , // Вестник АПК Ставрополья. 2014. № 4 (16). С. 45-48.
6. Самокормушка для крупного рогатого скота / , , // Техника в сельском хозяйстве. 2011. № 6. С. 20–22.
7. Механизация фермерских и личных подсобных хозяйств в современных условиях / , , // Сборник научных трудов Sworld. 2014. Т. 7. № 4. С. 46-49.
8. Универсальный малогабаритный измельчитель-смеситель кормов / , // Сборник научных трудов Sworld. 2014. Т. 9. № 3. С. 63-66.
9. Новые технологии приготовления и хранения кормов в крестьянских и личных подсобных хозяйствах / , , . Ставрополь : АГРУС, 2007. 64 с.
