Андрій Новицький, Сергій Карабиньош, канд. техн. наук, доценти, Юрій Новицький, студент, НУБіП України
Виробництво продукції тваринництва неможливе без годівлі тварин повноцінними кормовими сумішами. Тож на малих і середніх тваринницьких фермах застосовують засоби для приготування та роздавання кормів (ЗПРК).
У 90-х роках минулого століття з появою нової технології годівлі великої рогатої худоби (ВРХ) за допомогою мобільних ЗПРК відбулося зростання ринку вказаних машин у країнах Європи і США, а на початку ХХІ ст. відбулося їх поширення й у країнах СНД.
На ринку України широко представлені машини зарубіжного виробництва, зокрема таких фірм, як Kuhn, Seko, DeLaval, Verti-Mix, Trioliet, Siloking, Roto-mix та ін. Виробництво таких машин налагоджено у Білорусі й представлено на ринку України подрібнювачами-змішувачами-роздавачами серії ИСРК-12 «Господар» та РСК-12 «Бел Мікс», які виготовляють за ліцензією іноземних фірм. У Росії такі машини представлено кормороздавачами КИС-8, АКМ-9 та ін.
Виготовляють ЗПРК і в Україні. Відносно добрий рівень надійності вітчизняних ЗПРК значною мірою досягається завдяки використанню комплектуючих від провідних світових виробників. Перспективи створення вітчизняних ЗПРК на рівні кращих зарубіжних зразків залишаються на рівні дрібносерійного виробництва.
На початкових етапах експлуатації ЗПРК намітилася тенденція до використання горизонтальних змішувачів-роздавачів кормів, оснащених одним, двома або трьома горизонтальними шнеками для подрібнення-змішування.
В останні роки на фермах переважно застосовують ЗПРК із робочим органом у вигляді одного або декількох вертикальних конічних шнеків, які мають низку переваг. Позитивними сторонами машин із вертикальними шнеками є якість забезпечення технологічного процесу, простота конструкції та підвищена експлуатаційна надійність.
Серед машин із горизонтальними шнеками заслуговують уваги кормозмішувачі для дозування, подрібнення і роздавання кормів виробництва фірм DeLaval (Швеція) та Roto-mix 354-12 (США). Завантаження бункерів цих агрегатів здійснюється автономними навантажувачами.
Кормозмішувач-роздавач DeLaval складається з ходової частини, вагового пристрою, механізму привода гідравлічної автономної станції агрегату, бункера, системи змішування, вивантажувального вікна з гідрофікованою заслінкою та вивантажувального стрічкового транспортера. Механізм подрібнення-змішування вмикає у верхній частині бункера два подавальних шнеки та у нижній частині змішувально-подрібнювальний шнек із закріпленими на витках різальними елементами округлої форми. Подавальні шнеки мають до середини встановлені витки, а інша частина має вигляд валу із виконаною на ньому лискою і лопаткою для запобігання намотування довгостеблових компонентів на вал шнека.
Кормозмішувач Roto-mix 354-12 має аналогічну будову з агрегатами DeLaval. Система змішування та подрібнення Roto-mix 354-12 складається з трьох робочих органів. Першим є трилопатева мішалка, яка виконує змішування й обертається за годинниковою стрілкою. Другий – верхній шнек, оснащений різальними елементами трикутної форми (виконує функцію подрібнення компонентів і з метою запобігання забиванню компонентів обертається проти годинникової стрілки). Третій – поєднує функції змішування та подавання кормової суміші до вивантажувального вікна й обертається за годинниковою стрілкою.
Завдяки випробуванням, проведеним в УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, встановили, що рівномірність змішування кормових сумішей машинами DeLaval становить 93,8%, а Roto-mix 354-12 – 98,4%. Рівномірність роздавання кормових сумішей цими машинами – 96,2%.
Агрегати з двома та більше вертикальними шнеками доцільно використовувати на фермах, де в раціонах переважають довгостеблові корми з різною вологістю, які до того ж заготовлені у пресованому вигляді. Доведено, що довгі стебла кормів намотуються на шнек, якщо його діаметр у нижньої основи становить менше як 2 м.
Слід зазначити, що ЗПРК із вертикальними шнеками мають більший коефіцієнт технологічної надійності, оскільки можуть роздавати довгостеблові включення у кормових сумішах унаслідок великих зазорів між робочими органами. Водночас конструкції машин із вертикальними шнеками дешевші, ніж горизонтальні у розрахунку на 1 м3 кормової суміші та ємності бункера, але мають великі габаритні розміри і підвищену навантажувальну висоту, що дуже часто обмежує їх застосування у приміщеннях із низькими воротами.
Окремі виробники ЗПРК із вертикальними шнеками для зменшення габаритних розмірів і вантажної висоти пропонують використовувати колеса меншого діаметра, а для кращого розподілення маси встановлювати здвоєні колеса або ж тандемні вісі. Однак останні характеризуються погіршеними експлуатаційними характеристиками і збільшенням опору перекочування.
У змішувачів-кормороздавачів модельного ряду Verti-Mix (Німеччина) змішувальний шнек і бункер оптимально розташовані для спільної роботи, аби зробити кожну кормову суміш швидко, точно і з мінімальними витратами. Кругла форма бункера сприяє, з одного боку, швидкому перемішуванню, а з другого – збільшує зносостійкість. Центром кожної машини є змішувальний шнек. Розроблені компанією змішувальні шнеки Vario з регульованими ножами забезпечують швидке і гомогенне змішування всіх компонентів корму. Серійні змішувачі-кормороздавачі можуть бути оснащені двома регульованими вручну або ж гідравлічно з кабіни трактора протирізальними пластинами.
Представником вертикальних ЗПРК є Verti-Mix Double, який обладнаний двома вертикальними шнеками. Машини Verti-Mix Double вирізняються великими обсягами змішування й зручними габаритами. Два змішувальних шнеки, оснащених серпоподібними ножами, швидко та ретельно подрібнюють і перемішують круглі або прямокутні тюки. Додаткова внутрішня спрямовувальна пластина біля основи шнека забезпечує рівномірне дозування кормових сумішей.
Машини Verti-Mix 1200 Double мають меншу для свого класу ширину (1,96 м), що дає змогу застосовувати їх у найтісніших фермах. Аби покращити маневреність у дуже тісних приміщеннях, машини цього модельного ряду мають розташовану по центру вісь, яка зменшує не лише радіус повороту, але й висоту машини.
Встановлено, що після закінчення приготування і роздавання кормів у бункерах більшості машин на поверхні шнека залишається певна кількість кормової суміші. За паспортними даними ЗПРК відомо, що допустимий залишок маси кормової суміші в бункері має становити 30 – 50 кг, що ускладнює не лише проведення їх технічного обслуговування і ремонту, але й потребує видалення залишків вручну. Навіть підвищення частоти обертання вертикального шнека, яке передбачено для окремих машин, не може повністю очистити поверхні витків завдяки відцентровим силам. Недоліком таких пристроїв є те, що шнеки з перпендикулярним розміщенням витків до осі за малої частоти обертання не самоочищаються від залишків кормової суміші в кінці вивантаження.
Заслуговує на увагу розробка Siloking – турбошнек із турбокрилом і високопотужним магнітом. Великий турбошнек із додатковим витком спроектований таким чином, що конструкція дає змогу інтенсивно змішувати компоненти раціону за короткий час, і при цьому повільно обертатися та зберігати структуру корму. За допомогою свого скребка турбошнек піднімає з дна бункеру дрібні компоненти і втягує їх у суміш. Це дає можливість завантажувати компоненти в бункер ЗПРК у будь-якій послідовності.
Відомо, що спрацьовані ножі ЗПРК, які мають велику товщину різальної крайки, збільшують витрату енергії й погіршують процес приготування корму. Виходячи з цього, цікавими і дуже корисними є рекомендації з використання мобільного роздавача кормів VMP-10. У цих машинах передбачена можливість регулювання положення різальних ножів, а відповідно, і ступеню подрібнення. Ступінь подрібнення корму залежить не лише від швидкості обертання черв’яка, шнека з ножами, а й від встановлення ножів в одне з трьох положень. Залежно від способу експлуатації ЗПРК, їхні ножі після приготування певної кількості кормової суміші потребують заточування, регулювання або ж заміни.
Експлуатація та характерні відмови ЗПРК свідчать, що довговічність робочих органів зменшується у таких випадках: встановлення ножів у положення, яке відповідає максимальному ступеню подрібнення кормів; роботі машини на високих швидкостях обертання шнека; наявності сторонніх предметів у компонентах корму. Аналіз інструкцій з експлуатації та обслуговування ЗПРК свідчить, що відновлення ножів можна проводити безпосередньо у бункері з використанням переносного обладнання або в ремонтних майстернях.
Ножі шнека можуть бути заточені з використанням шліфувальної машини, але якісне відновлення ножів рекомендується проводити в умовах ремонтних майстерень. Якщо різальна крайка ножа не надщерблена, то відновити пласку поверхню можна, заточивши її шліфувальним кругом. Ефективне відновлення ножа за допомогою шліфувального круга спеціальної форми.
Випробування, проведені в УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, довели, що рівномірність змішування кормових сумішей машинами фірми Siloking VM 9 KR становить 96,5%, а рівномірність роздавання кормових сумішей – 99,1%.
Ножі змішувального шнека Siloking TrailedLine (за винятком двох верхніх) регулюються шляхом встановленням їх у три можливих положення. Якщо всі компоненти корму під час завантаження вже достатньо подрібнені, то ножі мають бути в максимально прихованому стані, що відповідає мінімальному ступеню подрібнення. В такому разі необхідна потужність зменшується до 15%.
Зміна кута встановлення ножа здійснюється трьома гайками, які фіксують його положення на шнеку. Для отримання оптимального перемішування у бункерах ЗПРК можуть встановлювати протирізальні пластини з ручним або гідравлічним приводом. Зміну положення протирізальних пластин виконують залежно від компонентів корму. Їх наявність і можливість регулювання поліпшує процес подрібнення складових кормів. Зокрема, в інструкції з експлуатації Siloking TrailedLine вказано, що надійна робота машини забезпечується завдяки використанню у механізмах подрібнення скребків, виготовлених зі сталі St 70, а також багатошарових ножів, які можуть встановлюватися у три можливих положення.
Застосування в машинах Siloking XS-ножів із можливістю регулювання кута атаки дає змогу швидко перерізати грубі компоненти корму. Ножі мають бути заточені, оскільки за їх граничного спрацювання зростає час подрібнення корму до необхідної фракції, а це призводить до скорочення ресурсу машини. Постійно тримаючи ножі у працездатному стані, можливо забезпечити оптимальну довжину подрібнення складових кормів, зменшити час змішування і збільшити термін їх служби. Для підвищення ресурсу взаємозамінних ножів доцільно їх перевстановлювати, оскільки нижні схильні до більшого спрацювання порівняно з верхніми.
Кормозмішувальні машини V-Mix ECO, V-Mix PLUS у овальному резервуарі мають вертикальний змішувальний шнек, оснащений ножами, які залежно від структури компонентів корму, можуть встановлюватися в агресивне або дегресивне положення. Агресивна позиція ножа передбачає короткий час перемішування за високої потужності двигуна трактора, а дегресивна – триваліший час подрібнення й змішування суміші, а також використання потужності трактора на 15% меншої за номінальну.
Для машин V-Mix ECO передбачено оснащення пластинами, які використовуються для подовження ножа для подрібнення сухих і довговолокнистих кормових компонентів. Машини цього модельного ряду для ретельнішого подрібнення й швидкого перемішування компонентів також оснащують контрножами. Положення контрножа можна змінювати вручну, встановлюючи його в три можливих положення, або автоматично з використанням гідравлічної системи. В інструкції з експлуатації V-Mix ECO акцентована увага на постійному контролі за станом робочих органів, а для заточування ножів рекомендують застосовувати шліфувальну машинку з диском.
Досвід використання ЗПРК свідчить, що внутрішні поверхні бункера і витки шнеків схильні до інтенсивного спрацювання. Для підвищення ресурсу цих вузлів фірма Siloking пропонує додаткове покриття зі спеціального сплаву SILONOX. Його використовують для машин модельного ряду Siloking. SILONOX поєднує в собі такі переваги, як зносостійкість, міцність, а також стійкість проти корозії й хімічних пошкоджень. Запропоновані заводом-виробником спеціальні наплавлення з SILONOX на крайки витків шнека збільшують його термін служби приблизно вдвічі.
Ефективним способом підвищення надійності ЗПРК є покриття бункера пластинами з SILONOX, завдяки яким значно підвищується зносостійкість. Для різних моделей покриття може бути виконане на висоту до 1200 мм від днища бункера. Розроблені технології приварювання листів із захисним покриттям можуть бути використані не лише на заводі-виробнику, але й під час проведення відновлювальних робіт.
Аналізуючи інструкцію з експлуатації та обслуговування ЗПРК, ми практично не знайшли інформації про критерії граничного стану робочих органів і рекомендацій щодо відновлення їх працездатності. Рішення про їхнє відновлення або заміну, а відповідно, і високу якість ремонтно-відновлювальних робіт приймає слюсар-ремонтник або ж слюсар сервісної служби.
