DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO TRUPINTUVO ...dspace.lzuu.lt/bitstream/1/3623/1/DVIPAKOPIO...
Transcript of DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO TRUPINTUVO ...dspace.lzuu.lt/bitstream/1/3623/1/DVIPAKOPIO...
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
Žemės ūkio inžinerijos ir saugos institutas
Paulius Račiūnas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-
TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ
NUSTATYMAS
Magistratūros studijų baigiamasis darbas
Studijų sritis: Technologijos mokslai
Studijų kryptis: Mechanikos inžinerija
Studijų programa: Ž. ū. mechanikos inžinerija
Akademija, 2015
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 2
Magistratūros baigiamųjų darbų vertinimo komisija:
Patvirtinta Rektoriaus 2015 m. balandžio - 23 d. įsakymu Nr. 124 – PA
Pirmininkas:
Europos žemės ūkio inžinierių draugijos narys, prof. habil. dr. Bronius KAVOLĖLIS;
Nariai:
1. Žemės ūkio inžinerijos fakulteto dekanas, Žemės ūkio inžinerijos ir saugos instituto doc. dr.
Rolandas DOMEIKA
2. Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos instituto prof. dr. Gvidonas LABECKAS
3. Žemės ūkio inžinerijos ir saugos instituto prof. dr. Eglė JOTAUTIENĖ
4. UAB „Dojus agro“ gen. dir. Audrius KAVALIAUSKAS
Mokslinis vadovas prof. dr. Dainius Steponavičius, Aleksandro Stulginskio universitetas
Recenzentė doc. dr. Rasa Čingienė, Aleksandro Stulginskio universitetas
Instituto direktorius prof. dr. Dainius Steponavičius, Aleksandro Stulginskio universitetas
Oponentas prof. dr. Gvidonas Labeckas, Aleksandro Stulginskio universitetas
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 3
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS IR SAUGOS INSTITUTAS
Magistratūros studijų baigiamasis darbas
Dvipakopio diskinio grūdų traiškytuvo-trupintuvo technologinių parametrų nustatymas
Autorius: Paulius Račiūnas
Vadovas: Dainius Steponavičius
Kalba – lietuvių
Darbo apimtis – 50 p.
Lentelių skaičius – 2.
Paveikslų skaičius – 34.
Naudota informacijos šaltinių – 51.
Priedų skaičius – 1
Santrauka
Atlikti laboratoriniai bandymai, kurių metu tiriama, dvipakopio diskinio grūdų traiškytuvo-
trupintuvo technologinius parametrus skirtingais darbo rėžimais. Keičiama trupintuvo apkrova,
didinant paduodamą grūdų srautą nuo 1 iki 3,5 kg s-1
, įvertinamas sutrupintų dalelių dydis. Taip pat
dalelių dydis vertinamas, keičiant atstumą tarp viršutinių diskų nuo 3,7 mm iki 4 mm, o tarp
apatinių diskų pastovus 1,5 mm atstumas. Keičiama trupintuvo apkrova, didinant paduodamą grūdų
srautą nuo 1 iki 3,5 kg s-1
ir viršutinių diskų atstumas nuo 3,7 mm iki 4 mm, nustatomas galios
poreikis įrenginio darbinėms dalims sukti.
Duomenys apdorojami su elektros energijos tinklo analizavimo prietaisu ME-MI2492
(Metrel). Frakcijų atskyrimui buvo naudojami penki sietai: 6,5 mm; 4 mm; 3 mm; 2 mm; 1 mm. Iš
viso gautos šešios frakcijos.
Tyrimais nustatyta, kad keičiant tiekiamą kukurūzų grūdų srautą į traiškymo-trupinimo
įrenginį kinta ir sutraiškytos kukurūzų masės frakcinė sudėtis. Tolygus frakcijų kitimas aiškiausiai
matomas 4 – 6,5 mm frakcijos.
Reikšminiai žodžiai: Traiškymas, kukurūzai, frakcijos, konservavimas.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 4
ALEKSANDRAS STULGINSKIS UNIVERSITY
FACULTY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
INSTITUTE OF AGRICULTURAL ENGINEERING AND SAFETY
Master theses
Estimating technological parameters of two level grain grinding disc mill
Author: Paulius Račiūnas
Supervisor: Dainius Steponavičius
Language – Lithuanian
Pages – 50 p.
Tables – 2.
Pictures – 34.
Sources of literature – 51.
Annexes – 1.
Summary
Perform the laboratory tests was investigated, two stage circular grain crushing
technological parameters for different modes of operation. Replacement breaker load, increasing a
feed crop flow from 1 to 3,5 kg s-1
, from the crushed particle size. Also the particle size measured
by changing the distance between the uppermost disc from 3,7 mm to 4 mm, and between the lower
fixed disc of 1.5 mm. Replacement breaker load, increasing a feed crop flow from 1 to 3,5 kg s-1,
and upper discs distance from 3.7 mm to 4 mm, the capacity demand for the installation to the
operating parts of the rolling.
The data are processed with the electricity network analysis device ME-MI2492 (METREL).
The separation of fractions were used five sieves: 6.5 mm; 4 mm; 3 mm; 2 mm; 1 mm. A total was
a six groups.
Test have shown that changing the supply of maize grain flow into the crushing device
changes and crushed maize mass fractional composition. Smooth transitions clearly visible from 4
to 6.5 mm fraction.
Key words: crashing, maize, fractions, conservation.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 5
Turinys
ĮVADAS .............................................................................................................................................. 7
1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ ...................................................................................... 8
1.1. Žmonijos populiacija ................................................................................................................. 8
1.2. Gyvulininkystės plėtra ir svarba. .............................................................................................. 9
1.3. Pašarų energetinė vertė. .......................................................................................................... 10
1.3.1. Šienainis ........................................................................................................................... 11
1.3.2. Silosas – aukštos vertės pašaras........................................................................................ 11
1.3.3. Grūdainio nauda ir privalumai. ......................................................................................... 12
1.3.4. Drėgnų kukurūzų grūdainis. ............................................................................................. 14
1.4. Pašarų konservavimo technologijos ........................................................................................ 18
1.5. Masės traiškytuvai................................................................................................................... 24
1.6. Smulkinimas. Susmulkinimo laipsnis ..................................................................................... 26
2. TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ........................................................................................ 30
2.1. Tyrimų tikslas ......................................................................................................................... 30
2.2. Mokslinė hipotezė ................................................................................................................... 30
2.3. Tyrimo uždaviniai ................................................................................................................... 30
3. TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODIKA ....................................................................................... 31
3.1 Tyrimų objektas ....................................................................................................................... 31
3.2. Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas .................................................................................. 35
4. TYRIMŲ REZULTATAI ............................................................................................................. 37
4.1. Grūdų drėgnis ir matmenys ..................................................................................................... 37
4.2. Sutraiškytų grūdų masės frakcinė sudėtis ............................................................................... 37
IŠVADOS .......................................................................................................................................... 46
LITERATŪROS SĄRAŠAS ............................................................................................................. 47
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 6
SIMBOLIŲ, SANTRUMPŲ AIŠKINAMASIS ŽODYNAS
b m Gabalinių medžiagų plotis;
C Konstanta priklausomai nuo nagrinėjamo atvejo;
d m Vidutinis medžiagos dalelės skersmuo po smulkinimo;
D m Vidutinis medžiagos dalelės skersmuo prieš smulkinimą;
di m Viso ėminio tirto sietiniu klasifikatoriumi vidutinis skersmuo;
di1 m sieto, pro kuri prabyrėjo matuojamoji frakcija i skylučių skersmuo;
di2 m sieto, ant kurio liko matuojamoji frakcija i skylučių skersmuo;
ds mm Skersmuo;
E J Smulkinimui reikalinga energija;
h m Gabalinių medžiagų aukštis;
i m3
Smulkinimo laipsnis;
l m Gabalinių medžiagų ilgis;
lI,II mm Valcų atstumas;
m1,...mi...mn kg medžiagos kiekvienos frakcijos kiekis;
mdk kg Drėgnų kukurūzų masė;
mg1,g2,g3 kg Paduodamos grūdų masės kiekis;
mv kg Išgarinto vandens masė;
N Koeficientas;
n vnt. Frakcijų skaičius;
n>3,5...<1 % Frakcijų procentinė dalis;
ns min-1
Apsisukimų dažnis per minutę;
R0,05 Statistinė mažiausio patikimo skirtumo riba.
V m3
Vidutinis medžiagos dalelės tūris prieš smulkinimą;
Vsm m3
Vidutinis medžiagos dalelės tūris po smulkinimo;
wg % Grūdų drėgnis;
x1, x2 m3 Dalelių tūris prieš ir po smulkinimo;
x1t, x2t m2
Dalelės dydis atitinkamai prieš ir po smulkinimo;
xmax; xmin mm Minimalus ir maksimalus matmuo imtyje;
zj Laplaso funkcijos argumentas;
σ mm Standartinis nuokrypis;
jx mm J-osios klasės grūdų vidurkis;
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 7
ĮVADAS
Augantis pasaulio gyventojų skaičius, didina ir maisto poreikį. Išmaitinti žmoniją būtų,
daug lengviau, jei visas pasaulio grūdų derlius būtų naudojamas maisto poreikiui patenkinti. Tačiau
tam yra skiriama tik 60% viso pasaulio grūdų derliaus. Kiti 35% yra sunaudojami gyvulių pašarui, o
likusieji 5% atitenka bio-degalų gamybai, bei kitoms pramonės šakoms. Taip pat didėjantis mėsos
vartojimas, lemia vis didesnį grūdų suvartojimą, nes užauginti 1 kilogramui mėsos yra
sunaudojama apie 30 kilogramų grūdų. Todėl dėl šios tendencijos, dykumose jau taikomos
technologijos, kuriomis dykumos, paverčiamos į dirbamus laukus, naudojama daugybė trąšų,
chemikalų, skiriamas vis didesnis dėmesys augalų rūšims, bei veislėms, kurių paklausa ir poreikis
yra didžiausias. Šiuo metu dideles dėmesys skiriamas kukurūzų auginimui, nes atsižvelgti į
apykaitos energijos ir proteino kiekį, gaunamą iš ploto vieneto, siloso kokybę ir ėdamumą,
mechanizacijos pritaikymo galimybes auginant ir dorojant derlių. Todėl labiausiai paplitę -
kukurūzai.
Kukurūzų derlius dažniausiai nuimamas savaeigiais smulkintuvais, kuriuose svarbiausi
įrenginiai yra smulkinimo aparatas ir grūdų traiškytuvas. Nuo jų darbo kokybės ir našumo priklauso
pašaro kokybė. Beveik visų gamintojų šiuolaikiniuose savaeigiuose smulkintuvuose yra įrengti
rifliuotų cilindrų grūdų traiškytuvai. Dėl sąlyginai nedidelio darbinio paviršiaus, grūdų traiškymo
proceso metu, dažnai ne visų kukurūzų grūdų luobelė yra pažeidžiama. Todėl ženkliai suprastėja
pašaro kokybė, patiriami nuostoliai, nes galvijai nepasisavina nepažeistų grūdų maistines
medžiagas. Vieni iš perspektyviausių yra diskiniai kukurūzų grūdų traiškymo-trupinimo įrenginiai,
kurie montuojami naujausiuose John Deere firmos savaeigiuose smulkintuvuose (KernelStar).
Pagrindiniai grūdų smulkinimo įrenginių darbo vertinimo rodikliai yra susmulkintų grūdų
frakcinė sudėtis, našumas ir energijos sąnaudos. Jie priklauso nuo grūdų drėgnio, tarpo tarp valcų,
grūdų tiekimo į smulkinimo įrenginį ir kitų veiksnių. Tyrimų įvertinančių minėtos konstrukcijos
grūdų traiškymo-trupinimo įrenginių technologinių parametrų įtaką grūdų susmukinimo
kokybiniams ir kiekybiniams rodikliams stinga. Tyrimai ASU pradėti vykdyti 2014 m.
Laboratorijoje atliekami kukurūzų grūdų smulkinimo tyrimai su Lacotec-Wader traiškymo-
trupinimo įrenginiu Mega Cracker.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 8
1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ
1.1. Žmonijos populiacija
1998-aisiais žmonijos populiacija pasiekė 6 milijardus, 2011-aisiais, skaičius jau peržengė 7
milijardus, prognozuojama, kad jie toliau didės ir 2100 m. žmonių skaičius Žemėje gali peržengti
10 milijardų (1.1 pav.) [1].
1.1 pav. Žmonijos populiacijos augimas [2]
Spartų gyventojų gausėjimą iš dalies lemia ir tobulėjančios žemės ūkio technologijos,
leidžiančios gauti daugiau žmonėms reikalingų maisto išteklių. Naujos sėklų rūšys, trąšos,
efektyvesni žemės dirbimo būdai, bei technikos naudojimas, padidino maisto produktų auginimo
našumą. Laisvojoje rinkoje skatinamas vartotojiškumas remiasi nerealia prielaida, jog ištekliai yra
neriboti, tad juos ir toliau galime vartoti neribotai [1].
Augantis pasaulio gyventojų skaičius, didina ir maisto poreikį. Taip pat didėja ir žmonių
skaičius gaunančių didesnes pajamas, o tai leidžia, suvartoti, didesnius kiekius mėsos. Išmaitinti
žmoniją būtų, daug lengviau, jei visas pasaulio grūdų derlius būtų naudojamas maisto poreikiui
patenkinti. Tačiau tam yra skiriama tik 60% viso pasaulio grūdų derliaus. Kiti 35% yra sunaudojami
gyvulių pašarui, o likusieji 5% atitenka bio-degalų gamybai, bei kitoms pramonės šakoms [3].
Augantis mėsos suvartojimas yra didžiausias veiksnys, lemiantis vis didesnį grūdų
suvartojimą, nes užauginti 1 kilogramui mėsos yra sunaudojama apie 30 kilogramų grūdų. Todėl dėl
šios tendencijos, dykumose jau taikomos technologijos, kuriomis dykumos, paverčiamos į dirbamus
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 9
laukus, naudojama daugybė trąšų, chemikalų, skiriamas vis didesnis dėmesys augalų rūšims, bei
veislėms, kurių paklausa ir poreikis yra didžiausias [3].
1.2. Gyvulininkystės plėtra ir svarba.
Galvijienos gamyba pasaulyje 2015 m., lyginant su 2014 m., turėtų sumažėti apie 1,4 proc.
(iki 67,4 mln. t), o pagrindinėmis galvijienos gamintojomis turėtų išlikti JAV (10,9 mln. t), Brazilija
(10,2 mln. t), ES šalys – 8,0 mln. t ir Kinija (6,4 mln. t). Prognozuojama, kad 2015 m. kiaulienos
gamyba turėtų padidėti 1,1 proc. ir sudaryti 117,4 mln. t, o paukštienos – 1,2 proc., iki 87,3 mln. t.
Daugiausia kiaulienos pasaulyje ateinančiais metais turėtų pagaminti Kinija (57,4 mln. t), ES šalys
– 22,5 mln. t ir JAV (10,9 mln. t).
Prognozuojama, kad 2015 m. galvijienos, kiaulienos ir paukštienos eksportas turėtų didėti.
Numatoma, kad galvijienos eksportas turėtų padidėti 1,7 proc. (iki 9,9 mln. t). Galvijienos eksporto
didėjimą turėtų lemti didėjanti galvijienos paklausa, labiausiai iš Azijos, ypač iš Kinijos ir
Honkongo. 2015 m. daugiausia galvijienos turėtų eksportuoti Brazilija (2,2 mln. t), Indija (2,0 mln.
t), Australija (1,6 mln. t) ir JAV (1,1 mln. t). Prognozuojama, kad ES šalys turėtų eksportuoti apie
530 tūkst. t – 1,6 proc. daugiau, lyginant su 2014 m.
Kiaulienos eksportas po keleto metų mažėjimo turėtų padidėti apie 3,7 proc. ir, lyginant
2015 m. su 2014 m., sudaryti 7,2 mln. t dėl padidėjusios paklausos Kinijoje, į kurią kiaulienos
importas turėtų išaugti ir pasiekti 1 mln. t. JAV kiaulienos eksportas turėtų padidėti apie 2,6 proc.
(iki 2,4 mln. t) dėl augančios paklausos Meksikoje ir Azijoje [4].
ES šalių eksportas turėtų padidėti apie 2 proc. (iki 2,1 mln. t), o daugiausia ES kiaulienos
turėtų būti eksportuota į Kiniją ir Pietų Korėją. Prognozuojama, kad galvijienos suvartojimas
pasaulyje 2015 m., lyginant su 2014 m., turėtų sumažėti apie 1,6 proc., o kiaulienos ir paukštienos –
padidėti apie 1,2 proc. [5].
Ūkinių gyvūnų registro duomenimis, 2013 m. gegužės 1 d. Lietuvoje įregistruotų galvijų
skaičius sudarė 706,73 tūkst. vnt. ir buvo 1,5 proc. didesnis nei 2012 m. tuo pačiu laikotarpiu.
Analizuojamu laikotarpiu galvijų laikytojų skaičius sumažėjo 5,8 proc. Ypač sumažėjo smulkių
galvijininkystės ūkių skaičius. Pavyzdžiui, ūkių, laikančių iki 5 galvijų, skaičius analizuojamu
laikotarpiu sumažėjo 7,7 proc. ir sudarė 74,5 proc. visų galvijininkystės ūkių, o laikančių nuo 6 iki
20 galvijų – 0,6 proc. Ūkių, laikančių nuo 21 iki 100 galvijų, padidėjo 2,6 proc., nuo 101 vnt. ir
daugiau – 4,5 proc. [6].
Remiantis Jungtinių Amerikos Valstijų žemės ūkio departamentu, 1992 metais, šioje šalyje
smulkieji gyvulininkystės ūkiai, kurių laikomų melžiamų vidurkis siekė 61 vnt., sudarė 60 proc.,
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 10
visų gyvulininkystės ūkių. 2012 metų duomenys yra ženkliai pakitę. Smulkiųjų ūkių skaičius
sumažėjo 2/3, tačiau jų laikomų melžiamų karvių vidurkis išaugo iki 144 vnt. [7].
1.2 pav. Išlaidos ir išlaidų grąža pienininkystės ūkiuose [7]
Ūkių stambėjimą įtakoja didėjanti gamybos savikaina, o ši tendencija nurodoma (1.2 pav.).
1.3. Pašarų energetinė vertė.
Svarbiausiu pašarų vertės rodikliu Lietuvoje daugelį metų buvo laikomas pašarinis vienetas.
Pastaruoju metu pradėta taikyti nauja pašarų vertinimo sistema, pagrįsta apykaitos arba neto
energija. Pašarinis vienetas yra apskaičiuotas, remiantis bandymų, atliktų su suaugusiais jaučiais,
duomenimis, o gauti rezultatai naudoti įvairių rūšių gyvūnų pašarų vertei apibrėžti [10].
Taigi pašarinio vieneto atsisakoma dėl to, jog jis nepakankamai tiksliai apibūdina pašarų
vertę. Energinė vertė priklauso ir nuo to, kurioms gyvūno reikmėms pašaras yra naudojamas.
Energija – labai svarbus rodiklis melžiamų karvių, veislinių ir šeriamų mėsai galvijų racionuose.
Pagal SI sistemą energija skaičiuojama kilodžiauliais (KJ) ir megadžiauliais (1000 džiaulių (J) = 1
kilodžiauliui (KJ), o 1000 KJ = 1 megadžiauliui (MJ).
Būtina akcentuoti, jog gyvūnai pašarų energiją naudoja nevienodai efektyviai. Efektyvumo
lygis priklauso nuo to, kokioms reikmėms energija skirta: gyvybiniams procesams, pienui sintetinti
ar masei priaugti [11].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 11
1.3.1. Šienainis
Tai pašaras pagamintas iš susmulkintos (1,5– 3 cm), apvytintos iki 40 – 60 proc. drėgnio
žolės, kuri supresuojama į rulonus arba stačiakampius ritinius ir apvyniojami polietileno plievele.
Pagal fizikines ir chemines savybes šienainis užima tarpinę vietą tarp siloso ir šieno. Palyginus su
silosu ir šienu, šienainis yra maistingesnis, tačiau palyginus su silosu, šienainyje yra 3– 4 kartus
mažiau organinių rūgščių. Be to, gaminant šienainį maisto medžiagų nuostoliai mažesni negu siloso
ir šieno (10– 15 proc.). Tyrimais nustatyta, kad geros kokybės šienainiu karvių racionuose galima
pakeisti šieną ir brangius šakniavaisius. Be to, šienainio gamybos sąnaudos beveik dvigubai
mažesnės negu šieno ir net 6 kartus – negu šakniavaisių [11].
Šienainio kokybei didelę įtaką turi žolės vytinimo trukmė, todėl šienainis turi būti
konservuojamas per gana trumpą laiką, priklausomai nuo oro sąlygų. Susuktus rulonus apvyniotus
plėvele, svarbiausia, nepažeisti plėvelės kraunant bei transportuojant [13].
1.3.2. Silosas – aukštos vertės pašaras
Parenkant silosinius augalus, reikia atsižvelgti į apykaitos energijos ir proteino kiekį,
gaunamą iš ploto vieneto, siloso kokybę ir ėdamumą, mechanizacijos pritaikymo galimybes
auginant ir dorojant derlių. Silosiniai augalai auginami skirtingi. Labiausiai iš jų paplitę - kukurūzai.
Tačiau kukurūzų silose per mažai proteinų. Todėl reikėtų auginti ar bent silosuoti kukurūzų ir
ankštinių augalų (pupų, lubinų), daugiamečių žolių atolų mišinius. Ankstyvajam silosui labai tinka
vienmečių žolių mišiniai [23].
Silosas gali būti gaminamas siloso bokštuose, tranšėjose, kaupuose, dideliuose plastiku
padengtuose ritiniuose ar plastikinėse žarnose. Pašarų gamybos metodo pasirinkimas dažniausiai
priklauso nuo to, ar toli nuo ūkio yra pievos ir kokią įrangą gyvulių šėrimui turi ūkis. Esminis siloso
gamybos procesas yra tas pats, nepriklausomai nuo to, kuris gamybos metodas pasirenkamas.
Siekiant pagaminti gerą silosą, labai svarbu, kad biomasė kuo greičiau būtų nugabenta į siloso
bokštą ar tranšėją, uždengta plėvele ir suslėgta, kad iš ritinių, siloso bokšto ar tranšėjos būtų
pašalinta kuo daugiau deguonies. Prasidėjęs anaerobinis (be deguonies) siloso fermentacijos
procesas stabdo natūralų biomasės irimo procesą, kuris prasideda vos tik nupjovus žolę laukuose
[15].
Daugelyje šalių kukurūzai auginami tenkinti maisto ir pramonės poreikius, bet dažnai jie
naudojami ir kaip gyvulių pašaras, ypač vidutinio klimato zonoje. Pageidautina, kad pašarui
auginami augalai būtų derlingi, didelės baltymų ir energijos koncentracijos, gerai ėdami. Vienas
didžiausių pašaro, pagaminto iš kukurūzų, trūkumų yra maža baltymų koncentracija, nepakankama
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 12
patenkinti prieskrandžio mikrobų poreikio. Be to, ši pašaro rūšis turi mažai mineralinių medžiagų,
makroelementų, beta karotino [16].
Kaip teigia, dr. E.Paulauskas kukurūzų silosas melžiamoms karvės gali būti vieninteliu
pašaru, tačiau geriau jį derinti su žolių silosu. Ankstyvosios laktacijos (šviežiapienės) karvės su
kukurūzų silosu gali gauti 65–75 proc. sausųjų medžiagų, o vėlesnės laktacijos periodais (antroje
laktacijos pusėje) – ne daugiau kaip 35–25 proc. Kukurūzų silosu iki soties galima šerti veršelius,
penimus galvijus nuo 2 mėn. amžiaus iki skerdimo, veislinius gyvulius. Vienų metų ir vyresnėms
veislinėms telyčioms rekomenduojama kukurūzų silosą riboti, kad jos nenutuktų [25].
Siloso kokybei turi įtakos pradinė masės drėgmė, per drėgna silosuojama masė (lietingu oru)
netinka fermentacijai, padaugėja acto rūgšties kiekis silose, silosas parūgštėja tačiau silosavimui
netinka per sausa masė - 60% ir daugiau sausųjų medžiagų. Žalia masė negali tinkamai susislėgti.
Rekomenduojamas sausų medžiagų kiekis 28-33%; pavytintos žolės sausųjų medžiagų kiekis siekia
35-45%. Lietuvoje dažnai silosuojama kai žalioje masėje yra 20-22% sausųjų medžiagų, o vytintoje
25-35% sausųjų medžiagų [44].
Kai sausųjų medžiagų mažai, dažnai įsiveisia (anaerobinėje aplinkoje) klostridijos. Šios
bakterijos pašarų cukrų ir baltymus skaldo į sviesto rūgštį, amoniaką, šie junginiai padidina siloso
pH iki 5,0, silosas įgauna nemalonų kvapą ir skonį (kartus) [45].
JAV patirtis rodo, kad optimalus sausųjų medžiagų kiekis silosuojamoje masėje ir nuostolis
su ištekėjusiomis sultimis, kai silosuojamoje masėje sausųjų medžiagų 30- 50%, jei daugiau -
silosas kaista, o kai sausųjų medžiagų 60-80% – pašaras dega. Taigi, silosuojant 30% sausųjų
medžiagų žalią masę – sausųjų medžiagų nuostolis su ištekėjusiomis sultimis - 0%, o silosuojant
žalią masę kurios drėgmė 85% - sausų medžiagų nuostoliai su sultimis – 7,2% [46].
1.3.3. Grūdainio nauda ir privalumai.
Dar 1918 m. Jungtinės Karalystės mokslininkai įrodė, kad vertingiausias mitybines savybes
javų grūdai įgyja (sukaupia daugiausia mitybinių medžiagų) prieš jiems subręstant, kai jų drėgnis
yra apie 35–45 proc. Paprastai tokia drėgmė būna, kai javai pasiekia vaškinę brandą, t. y. apie tris
savaites anksčiau, negu javai visiškai sunoksta ir grūdai varpose, esant sausam orui, išdžiūva iki 83–
84 proc. SM. Grūdams pasiekus vaškinę brandą, juose susikaupia daugiausia maisto medžiagų (t. y.
pasiekiamas mitybinių medžiagų kaupimosi grūduose pikas). Vėliau šiaudo kaklelis apmiršta, į
grūdus maisto medžiagos nebepatenka ir nuo to momento grūdai pradeda nokti ir sausėti. Grūdams
toliau bręstant, juose nebelieka tirpiųjų mitybinių medžiagų, grūdų luobelė lignifikuojasi (labiau
miežių ir mažiau kviečių) ir grūdai tampa blogiau virškinami. Ankštinių grūdai (žirniai, pupos)
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 13
pradeda nokti šiek tie vėliau negu varpinių augalų – kai juose būna apie 30 proc. drėgmės (70 proc.
sausųjų medžiagų) [27].
Kadangi derlius yra nuimamas mažiausiai tris savaitėms anksčiau nei įprastai, galima
sudaryti labai palankias sąlygas, ruošiant lauką žieminių javų sėjai. Be to anksčiau nuimant derlių
efektyviau naudojami kombainai.
Panaudojant visą traiškymo sistemos potencialą, galima pasigaminti labai aukštos kokybės
baltymingus ir energetinius pašarus, ir tuo pačiu sumažinti priklausomumą nuo pirktinių, brangių
kombinuotų koncentruotų pašarų, ir savaime suprantama, auginant pašarus savo ūkyje, nekyla jokių
rūpesčių nei dėl kokybės nei dėl pašarų atsekamumo, jų kokybę galima įvertinti iš karto (dar
nepradėjus šerti gyvuliams), kai tuo tarpu naudojant pirktinius ypač kombinuotus pašarus neretai
sunku įvertinti jų kokybę ir kas blogiausia, bloga pašarų kokybė yra pastebima tik tada kai krenta
gyvulių produktyvumas arba kai gyvuliai suserga [17].
Lietuvos veterinarijos akademijos Gyvulininkystės instituto, ūkininko ūkyje buvo
vykdomas projektas, pavadinimu „Vaškinės brandos drėgnų grūdų konservavimas ir naudojimas
melžiamų karvių ir / ar penimų galvijų šėrimui“. Radviliškio rajone, Tado Krapiko ūkyje pagal
numatytą darbų planą buvo pasėta 80 ha javų. 40 ha javų buvo nukulti vaškinės brandos ir
užkonservuoti specialioje polietileno rankovėje AG-BAG, naudojant grūdų traiškymo ir kimšimo į
rankovę įrangą MURSKA. Kita pusė javų buvo nukulta grūdams subrendus. Derlius supiltas ir
laikytas aruoduose. Vėliau buvo tiriama konservuotų ir sausų grūdų cheminė sudėtis, rankovėje
konservuotų grūdų fermentacija, apskaičiuota sausų ir džiovintų grūdų energinė ir baltyminė vertė
bei atliktas parodomasis šėrimo bandymas su melžiamomis karvėmis [24].
Pirminiai tyrimų duomenys parodė, kad drėgnų grūdų maistinė vertė geresnė. Kilograme
vaškinės brandos grūdų buvo daugiau sausosios medžiagos, baltymų ir mažiau ląstelienos nei
subrendusiuose, sausuose grūduose. Todėl konservuotuose grūduose buvo daugiau apykaitos
energijos ir daugiau virškinamųjų baltymų [24].
Drėgnų traiškytų konservuotų grūdų cheminė sudėtis, energinė vertė ir baltymų kiekis
parodė, kad drėgnų vaškinės brandos grūdų traiškymas ir kimšimas į specialią hermetišką rankovę
yra labai efektyvus konservavimo būdas. Įgyvendinant projektą, buvo ištirta silosuotų ir
konservuotų grūdų higieninė kokybė, nustatant jų mikrobiologinio užterštumo lygį ir mikotoksinų
kaupimąsi. Silosuotų ir konservuotų grūdų mėginių tyrimai parodė, kad mikotoksinų, zearalenono,
aflatoksino, atoksinų, pelėsinių grybų, mikromicetų pradų ir mielių kiekis traiškytuose silosuotuose
ir konservuotuose grūduose buvo gerokai mažesnis nei sausuose, todėl pašaras buvo geros
higieninės kokybės, t. y. juo galima saugiai šerti melžiamas karves, nesukeliant pavojaus jų
sveikatai ir pieno kokybei.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 14
Melžiamos karvės noriau ėdė traiškytus konservuotus grūdus nei sausų grūdų miltus. Dėl
didesnės traiškytų konservuotų grūdų energinės vertės, didesnio baltymų kiekio ir geresnio siloso
ėdimo, juo šertos karvės su visu paros daviniu gavo 7–8 proc. apykaitos energijos ir 8–9 proc.
virškinamųjų baltymų daugiau nei šertos įprastu kombinuotuoju pašaru. Todėl karvės, šertos
traiškytais konservuotais grūdais, buvo produktyvesnės 6–7 proc. nei šertos įprastu kombinuotuoju
pašaru [24].
Kaip teigiama, traiškyti silosuoti konservuoti grūdai yra didelės energinės vertės pašaras ir
virškinamųjų baltymų juose yra tiek pat arba šiek tiek daugiau nei džiovintuose grūduose. Todėl
gyvūnams jie, kaip ir grūdų miltai, duodami praturtinti baltymais, mineralinėmis medžiagomis ir
vitaminais. Reikėtų įsidėmėti, kad konservuotuose grūduose yra mažiau sausųjų medžiagų nei
džiovintuose, todėl natūralaus drėgnumo silosuotų konservuotų grūdų gyvūnams reikia sušerti
daugiau nei sausų [24].
1.3.4. Drėgnų kukurūzų grūdainis.
Derlinguose priesmėlio ir lengvo priemolio dirvožemiuose gerai dera kukurūzai. Nuėmus
kukurūzus (vaškinės brandos), gerai juos susmulkinus ir užraugus, pagaminamas vertingas pašaras -
grūdainis, kuriuo šeriant galima sumažinti brangių pašarų - koncentrato kiekį galvijų racione.
Grūdainio kokybei, didelę įtaką turi nuimamų grūdų drėgnumas. Todėl derlius turi būti
nuimamas, kuomet grūdų drėgnumas siekia 30 – 40 % [19].
Dauguma mokslininkų teigia, kad kukurūzų grūdų brandą rodo grūdo prisegimo prie
burbuolės gale esanti juoda dėmė. Kai ji atsiranda, grūdai dar kelias dienas kaupia maisto
medžiagas. Juoda dėmė primena, kad laikas ruoštis kukurūzų burbuoles nuimti. Tiksliausiai
numatyti kukurūzų burbuolių nuėmimo pradžią galima nustačius grūdų drėgnumą. Jam sumažėjus
iki 35 proc., grūdai maisto medžiagų nebekaupia – laikas pradėti burbuoles kulti [26].
Kukurūzų burbuolių nuėmimas priklauso nuo kukurūzų veislės, meteorologinių sąlygų ir
augalų agrotechnikos. Lietuvos klimatas nėra tinkamiausias kukurūzų auginimui, tačiau pasirinkus
auginti ankstyvosios brandos kukurūzus, jų nuėmimas paankstėjo, o grūdų drėgnis siekia 35 proc.,
šerdžių – 65 proc. Geriausia kukurūzų burbuoles nuimti spalio viduryje, o jei meteorologinės
sąlygos nepalankios – mėnesio gale. Norint išdžiovinti kukurūzų grūdus iki 14 proc. drėgnio, juos
per džiovyklą tenka perleisti 4–5 kartus. Sudėtingos kukurūzų nuėmimo sąlygos ir grūdų
džiovinimo sąnaudos labai sumažina augintojų pajamas, bei mažina susidomėjimą kukurūzų
auginimu. Pradėjus kukurūzų grūdus naudoti spirito gamybai ir visų grupių bei amžiaus galvijų
šėrimui, juos nedžiovinus galima laikyti polietileno rankovėje atviroje aikštelėje [21].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 15
Lietuvoje nedžiovinti kukurūzų grūdai taip pat, yra naudojami etilo alkoholio gamybai, tai
cukrinių medžiagų fermentacija ir distiliavimas. Vykstant fermentacijos procesui, gliukozė,
pereidama iš vienos cheminės substancijos į kitą, skyla į etilo alkoholį bei anglies dvideginį.
Etilo alkoholio gamybai naudojami kukurūzų grūdai, kuriuose esantis krakmolas iš pradžių
paverčiamas cukrinėmis medžiagomis, po to fermentuojamas ir distiliuojamas. Raugo distiliacija
vyksta nenutrūkstamai, paduodant raugą į distiliacijos aparatą, o iš aparato paimamas etilo alkoholis
ir žlaugtai [22].
Galutinis distiliacijos produktas yra azeotropinis etilo alkoholio ir vandens mišinys (88 mol.
proc). arba 95 masės procentai etilo alkoholio). Tai yra grynumo riba, kuri pasiekiama naudojant
paprastą distiliavimą 0,1 MPa slėgyje [47].
Aukštesnė etilo alkoholio koncentracija gali būti pasiekiama panaudojus įvairius
dehidratacijos būdus: tirpiklius, kurie pakeičia mišinio azeotropinio taško lygį, membranas, kurios
gerai praleidžia vandenį, bet nepraleidžia kitų mišinyje esančių medžiagų, zeolito molekulinius
sietus ir kt.
Etilo alkoholio koncentracija (dehidratuotas etilo alkoholis 99,5-99,9 proc.) pasiekiama
panaudojus keramikines membranas. Ši technologija yra pati naujausia ir pažangiausia pasaulyje.
Dehidratuotas etilo alkoholis pagrinde naudojamas biodegalų gamyboje. Taip pat jis naudojamas
chemijos, kosmetikos, farmacijos pramonėse [22].
2009 metais Lenkijoje, Varšuvos Žemės ūkio Universiteto, bandymų stotyje buvo atlikti
dviejų kukurūzų grūdų konservavimo technologijų palyginamieji tyrimai, kurios buvo įvardintos
ZKP ir ZKG pavadinimais. Bandymo tikslas buvo nustatyti ir palyginti savikainas, kurios susidaro
pagaminti vieną toną kukurūzų grūdų pašaro. Bandymui buvo pasirinkta Pioneer kukurūzų veislė,
drėgnumas siekė 31- 36 % [20].
Pagal ZKP technologiją, kukurūzai buvo kuliami su javų kombainu Claas MEGA 360,
sukomplektuotu su 6 eilių kukurūzų burbuolių skabykle Conspeed 6-75FC. Skabyklės susmulkintus
stiebus, lengviau įterpiami į dirvą, ruošiant naujų kultūrai sėjai. Kad kombaino darbas vyktų
nepertraukiamai, kukurūzų grūdai iš kombaino buvo pilami į grūdų perkrovimo priekabą PP14
Metaltech Miroslawiec Co, ši priekaba perkraudavo grūdus į 29 m3 puspriekabę sukabintą su
vilkiku, kurie buvo vežami į aikštelę, kurioje buvo ruošiami konservavimui. Teleskopiniu krautuvu
JCB 530 – 60, grūdai buvo kraunami į kimštuvą NC4210 New Concept Co (1.3 pav.), o grūdai
presuojami į 2,4 m skersmens, 60 m ilgio plastikinę žarną [20].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 16
1.3 pav. Drėgnų grūdų traiškytuvas – kimštuvas NC4010 [20]
Antroji technologija buvo pavadinta ZGK. Šiame bandyme buvo naudojamas kombainas
Claas Domitor 204 Mega sukomplektuotas su 5 eilių kukurūzų burbuolių skabykle. Grūdai buvo
transportuojami priekabomis T610, prie mobilaus traiškytuvo Murska (1.4 pav.), sukomplektuoto su
New Holland TD5030 traktoriumi [20].
1.4 pav. Murska grūdų traiškytuvas su transporteriu [20]
Sutraiškyti kukurūzų grūdai, transporteriu buvo tiekiami į AG-BAG (1.5 pav.) siloso presą
sujungtą su traktoriumi Zetor 1211 ir presuojami į 2,4 m skersmens, 60 m ilgio plastikinę rankovę.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 17
1.5 pav. AG-BAG konservavimo įrenginys [20]
Pagrindinis bandymo tikslas buvo nustatyti savikainą, kuri susidaro pagaminti, vieną toną
kukurūzų grūdainio. Duomenys buvo pateikti, susumavus degalų, darbo laiko, mašinų
nusidėvėjimą, bei kitas sąnaudas.
1.1 lentelė. ZKP ir ZKG technologijų palyginimas kaštai [20]
Aprašymas
Technologija
ZKP ZKG
€ t-1
€ t-1
Kūlimas 7,5 15,18
Perkrovimas ir
transportavimas
5,08 2,07
Krovimas į kukurūzų
grūdų traiškytuvą
1,95 -
Kukurūzų grūdų
traiškymas ir plastikinės
rankovės pildymas
7,36 -
Grūdų traiškymas - 3,30
Transportavimas ir
kukurūzų grūdų krovimas
į traiškytuvą
- 1,10
Plastikinės rankovės
pildymas
- 9,37
Viso 21,89 31,02
Bandymu buvo nustatyta, kad gaminant pašarą, pagal technologiją ZKP, vienos tonos
pagaminto pašaro savikaina siekė 21,89 eurus, o pagal technologiją ZKG, buvo ženkliai didesnė ir
sudarė 31,02 eurus [20].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 18
Ir visiškai prinokusių, ir vaškinės brandos grūdų cheminė sudėtis iš esmės nesiskiria.
Vaškinės brandos grūduose randama šiek tiek daugiau baltymų. Tačiau svarbu žinoti, kad dėl grūdų
luobelės lignifikacijos visiškai subrendę, sausi grūdai yra blogiau virškinami negu vaškinės brandos
grūdai, ypač miežių. Dar 1950 metais du JAV mokslininkai įrodė, kad galvijai silosuotus drėgnus
kukurūzų grūdus virškina ir pasisavina net 10 proc. geriau negu džiovintus. Be to, tokiam grūdų
paruošimo būdui reikia mažiau energijos ir kapitalinių įdėjimų negu juos džiovinti [27].
1.4. Pašarų konservavimo technologijos
Pašarų silosavimo technologijos pasirinkimas aktualus daugeliui žemdirbių. Pastaraisiais
metais daug pašarų paruošiama siloso rulonus vyniojant į polietileno plėvelę. Tai alternatyva
silosavimui tranšėjose ir kaupuose [29].
1.6 pav. Presų klasifikacija [11]
Presai skirti surinkti apvytintos žolės, šiaudų arba biodujų gamybai skirtų augalų sangrėbas,
nesmulkintus arba smulkintus augalus susukti į ritinius arba suspausti į stačiakampio formos
ryšulius, juos apvynioti raiščiu arba tinkleliu, jei reikia – ir plėvele, padėti ant dirvos paviršiaus arba
sukrauti į transporto priemonę [11].
Šienainis presuojamas į ritinius ir apvyniojamas polietileno plėvele. Tai brangesnis gamybos
būdas nei ruošiant silosą tranšėjose ar kaupuose. Tačiau jis patogus, jei turime nedidelius pjaunamų
žolynų plotus, pašarą reikia transportuoti. Šeriant silosą iš ritinių, bus mažiau nuostolių, nes
kiekvienas ritinys – tai atskyra siloso saugykla [31].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 19
a) b)
1.7 pav. a) kombinuotas, pastovios kameros ritininis presas,b) kintamos kameros ritininis
presas [11]
Presai gali ritinius apvynioti raiščiu arba tinkleliu, jie yra su vyniotuvu, kuris apvynioja
žolės ritinius plėvele, arba be jo (1.7 pav.). Ritiniams vynioti naudojama speciali 25 mikronų storio
lipni ir tampri plėvelė. Optimalu, jei plėvelė vyniojimo metu išsitempia iki 70 proc. ir padengia pusę
(50 proc.) kito sluoksnio. Manoma, kad geriausia balta plėvelė. Ritinys šešiais sluoksniais plėvelės
(tai atitinka 24– 27 ritinio apsisukimus) turi būti apvyniotas vėliausiai per 2 val. po supresavimo.
Geriausia, jei ritiniai apvyniojami saugojimo vietoje, tuomet pasitaiko mažiau plėvelės pažeidimų
[31].
Silosuojant vytintą žolę ritiniuose, pašarų savikainą galima sumažinti apvyniojant ne
kiekvieną ritinį atskirai, bet daug jų į rankovę. Gaminamos siloso ritinių vyniojimo į rankovę
mašinos. Formuojant siloso ritinių rankovės, sutaupoma 50–60 proc. brangios plėvelės. Naujo tipo
vyniotuvus gamina danai, suomiai, kanadiečiai, baltarusiai. Siloso rankovės formuojamos prie
tvartų. Mašinos standžiai apvynioja siloso ritinius. Vyniotuvus aptarnauja vienas darbuotojas,
pakraunantis ritinius. Našumas – apie 120 ritinių per valandą. Gamybinės firmos rekomenduoja
apvynioti plėvele ne tik silosą, bet ir šiaudus [32].
Presai yra stacionarūs, savaeigiai pakabinamieji ir prikabinamieji (1.6 pav.) Stacionarūs
ritininiai arba stačiakampių ryšulių presai yra universalūs, kadangi susuka arba suspaudžia į ryšulius
susmulkintus, grūdus, žolę ir kukurūzus (1.8 pav.) [11].
Hanoverio (Vokietija) žemės ūkio technikos parodoje Agritechnika 2005 buvo
demonstruotas kilnojamas ritinių presas–vyniotuvas LT–Master (1.8 pav.). Jį gamina autrų firma
Gőweil. Ši mašina daugiausia skirta kukurūzams ar javų silosui presuoti į ritinius ir jiems apvynioti
plėvele, nors ji taikoma ir vytintai žolei silosuoti į ritinius. Agregatas LT–Master turi 3,5 m pločio
tiektuvą, ritinių presą ir vyniotuvą. Todėl pieninės–vaškinės brandos kukurūzai, javai arba mišiniai
iš lauko pašarų smulkintuvo vežami į pašarų ruošimo vietą. Jei silosuojama vytinta žolė, ją
savikrovė priekaba surenka, susmulkina ir transportuoja į preso tiektuvą. Presas LT–Master
sutankina žaliavas iki 700–800 kg/m3. Ritinys sveria 1,7 karto daugiau už rinktuvinio preso
suformuotą ritinį. Mašinos našumas – 35–40 ritinių per valandą. Ji sveria 12 900 kg, jungiama su
110 AG galios traktoriais, kurie suka mašiną darbo metu arba perveža į naują pašarų ruošimo vietą
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 20
(80 km/h greičiu). Dėl didelio presuoto pašaro tūrinio svorio, palyginti su rinktuviniais presais,
lipnios plėvelės reikmės sumažėja apie 40 proc. Teigima, kad naujas agregatas naudotinas ir
dideliuose, ir mažuose ūkiuose. Vokiečiai, išbandę naują mašiną, teigia, kad vienas agregatas LT–
Master gali paruošti pašarus 100–150 km atstumu [32].
1.8 pav. Transportuojamas ritinių presas–vyniotuvas Gőweil LT–Master [32]
Presuojama masė gali būti išverčiama tiesiogiai iš priekabos ant padavimo transporterio ir
nuožulniu transporteriu dozuojama į presavimo kamerą. Presas yra pastovios kameros su ritinėliais.
Kad spaudžiamos masės kuo mažiau išbyrėtų, naudojamos vietisos juostos, bėgančios ant ritinėlių
abiejose kameros pasėse. Be to, juostų įtempimas gali būti keičiamas hidrauliškai ir tai suteikia
pastovią presavimo pradžią ir gerą ryšulių išmetimą [33].
Po spaudimo kamera yra sugrąžinimo juosta, kuri sugaudo nubyrėjusias medžiagas ir
sugrąžina jas į spaudimo kamerą. Stalas slankiojasi išilgai galinės dalies, ant kurio patenka
supresuojamas ritinys, apvyniojamas tinkleliu ir perstumiamas į pozociją, kurioje vyksta
apvyniojimo procesas. Baigus vynioti plėvelę, ji automatiškai nukerpama ir rulonas nustumiamas.
Tuo pačiu metu prasideda naujas presavimo ciklas [33].
Siloso, grūdainio konservavimas tranšėjose, kaupuose ir bokštuose. Prieš kraunant žolę į
tranšėją, ji turi būti gerai išvalyta, hermetizuota, dugnas pakeltas, kad paviršinis vanduo netekėtų į
vidų. Tranšėjos dugnas išklojamas 20–30 cm geros kokybės šiaudų sluoksniu, o krašte sukraunamas
40–70 cm žolės sluoksnis [31]. Siloso tranšėjos - tai labiausiai pasaulyje paplitusios siloso
saugyklos [34].
Neturint tranšėjų, žolė kraunama į kaupą. Jam parenkama aukštesnė vieta, išilgai ar eglutės
forma iškasami negilūs grioveliai, tiesiama polietileno plėvelė, į griovelis dedami medžio tašeliai ar
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 21
polietileno vamzdžiai. Tokia drenažo sistema sujungiama į vieną lataką ir nukreipiama į sulčių
surinkimo rezervuarą. Ant kaupo dugno klojamas 30 cm šiaudų ar žolės sluoksnis. Svarbu
neužteršti silosuojamos masės, todėl rekomenduojama atvežtą žolę išversti ant švaraus asfaltuoto,
betonuoto paviršiaus, šiaudų sluoksnio prie tranšėjos ar kaupo ir krauti žolę atskiru traktoriumi.
Tranšėja ir kaupas kraunami žolės sluoksniais pastoviai minant traktoriumi (1.9 pav.). Ta
pačia vėže traktorius turi važiuoti tol, kol nesimato traktoriaus vėžių ir masė ima blizgėti. Tranšėją
ar kaupą reikia užkrauti kuo greičiau. Baigus vežti dalį žolės ar jau sukrovus, tranšėja ar kaupas
minami dar 4–5 valandas ir dengiami polietileno plėvele. Jei tranšėja ar kaupas dideli ir kraunami
ilgiau, kiekvieną dieną suminus pakrautą žolės sluoksnį rekomenduojama uždengti polietileno
plėvele. Labai svarbu gerai suminti tranšėjos pakraščius [31].
1.9 pav. Traktoriais slegiamas silosas [34]
Siloso tranšėjas ir kaupus rekomenduojama dengti ultravioletinių spindulių ir oro
nepraleidžiančia 0,15–0,20 mm storio plėvele. Geriausiai tinka balta plėvelė, nes po juoda siloso
masė gali įkaisti net iki 70 °C. Tačiau, apvytinus žolę iki daugiau kaip 35 proc. SM, dengti
galima ir juoda plėvele. Sukrovus tranšėją ar kaupą, jie uždengiami dviem plėvelės sluoksniais. Po
to silosuojamą masę rekomenduojama užsandarinti ir paslėgti užpilant ant plėvelės žemių, durpių ar
pjuvenų sluoksnį [31].
Vienas naujesnių pašarų ruošimo būdų – silosavimas polietileninėse žarnose. Tai
universalus būdas, tinkantis silosui gaminti iš šviežios ar vytintos žolės, kukurūzų, pieninės–
vaškinės brandos javų ir mišinių. Gerai tinka saugoti runkelių griežinius. Gaminami modeliai
drėgniems grūdams konservuoti, silosuoti į žolių ritinius ar ryšulius [32].
Ši technologija turi tris pagrindines panaudojamo sritis. Tai kukurūzų ir žolės silosavimas,
taip pat sveikų arba traiškytų drėgnų grūdų konservavimas, bei sausų grūdų laikymas.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 22
Kukurūzų ir žolės silosavimas. Polietilenines žarnos technologija pradėta naudoti prieš 47
metus. 1968 metais pirmą kartą pasaulyje žaliai masei konservuoti buvo panaudotos polietileninės
žarnos su mašina Eberdhardt Silopresse 401 (1.10 pav.), kuri buvo išrasta ir išplėtota Vakarų
Vokietijoje .
1.10 pav. Pirmasis Eberdhardt Silopresse 401 siloso kimštuvas [35]
Preso galingumas 40 tonų per valandą, kad jis veiktų buvo reikalingas 75 arklio jėgų
galingumo traktorius. Šiuo presu vienoje polietileninėje žarnoje galima supresuoti 120 tonų pašarų.
Pašarų sandėliavimas polietileninėje žarnoje buvo labiau tinkamas ūkiams, kur gyvulių bandos
skaičius 50 ir daugiau, tačiau tais laikais Vokietijos vakaruose tokie ūkiai buvo retenybė. Mašinos
privalumus pastebėjo amerikiečiai ir nuo 1978 metų firma AG-BAG, toliau tęsia pradininko
įrengimų gamybą ir modernizavimą Amerikoje. Inžinieriai paruošė 5 įvairaus dydžio polietileninių
žarnų pripildymo mašinas Šiaurės Amerikoje AG-BAG mašinomis sandėliuojama 20 milijonų
pašarų kasmet [35].
1993 metų rugsėjį buvo panaudota pirmoji AG-BAG mašina Vokietijoje. Ūkiai buvo
pasirengę tiek apimtimi, tiek galimybėmis paruošti aukštos vertės pašarus, todėl jiems pašarų
sandėliavimas polietileninėje žarnoje tapo priimtinesnis. Europos žemdirbiai įvertino polietileninės
žarnos technologijos privalumus ir todėl šioms mašinoms atsirado paklausa. Žemdirbių
kooperatyvas Budissa AG Group pradėjo vykdyti AG-BAG plėtrą Europoje ir Azijoje, bei
Australijoje ir šiam tikslui įkūrė padalinį BAG Budissa Agroservice GmbH. 1998 metais mašinas
imta gaminti Vokietijoje bendradarbiaujant su Annaburger Nutzfahrzeug GmbH [35].
Silosavimo plastikinėje žarnoje technologija - tai išeitis smulkesniems ūkininkams, kurie
nekrauna kaupų ar tranšėjų. Aukštos kokybės silosas, produktyvus ir patogus konservavimas,
nedidelės kokybiškų pašarų sąnaudos. Šie visi požymiai būdingi pašarų sandėliavimui
polietileninėse žarnose [35].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 23
Visiškas pašarų izoliavimas nuo oro patekimo. Pašarų vertingų skystų medžiagų
nutekėjimas sumažintas iki minimumo. Tai užtikrina Polietileninėje žarnoje sandėliuojamų
pašarų nuo 5 iki 8 proc. aukštesnę vertę.
Produktyvumas bet kurio ūkininko reikalavimams – dirbant vienam operatoriui galima
supresuoti nuo 250 iki 1500 tonų per dieną.
Neribojamos sandėliavimo galimybės bet kokiam siloso kiekiui. Platesnės galimybės
sandėliuoti kitas pašarų medžiagas, tokias kaip grūdus, išspaudas, panaudotą salyklą ir kt. Tai
ženkliai sumažina įrengimų amortizacijos kaštus, suteikiant šiai pašarų sandėliavimo
technologijai labai daug privalumų.
Sveikų ir traiškytų drėgnų grūdų konservavimas. Drėgni traiškyti grūdai (grūdainis)
sandėliuojami silosavimo žarnose, atvirose sandėliavimo aikštelėse. Toks sandėliavimo būdas
nereikalauja jokių brangiai kainuojančių statinių ar įrengimų. Pakanka pasirinkti ar įsirengti lygią
aikštelę, žvyruotu ar kitu kietu pagrindu. Daugelis ūkininkų grūdainį rankovėse lauko tiesiog ant
lygios pievos, tačiau šiuo atveju padidėja rizika, kad polietileninės rankovės gali būti pažeistos
graužikų ir reikalauja iš ūkininko didesnės rankovių priežiūros. Rekomenduojama, kad tokiu atveju
ūkininkai dėtų nuodus graužikams nuodyti, o taip pat, kad įvertintų privažiavimo prie rankovių
galimybes drėgnu metų laiku rudenį ir pavasarį [17].
Tarp pieno rūgšties bakterijų silosuojamuose grūduose skiriasi gomofermentai ir
geterofermentai. Gomofermentinės bakterijos sutraukia angliavandenius iki pieno rūgšties.
Praktiškai į pieno rūgštį paverčiamas ne visas cukrus, o tik 70 – 90 proc. Apie 5 proc. cukraus
sunaudojama pagaminti angliarūgščiai, 1,5 proc. spiritui, 6 proc. angliarūgštės dujoms.
Geterofermentinės pieno rūgšties bakterijos grūde mažiau pageidaujamos, todėl, kad jos į pieno
rūgštį sutraukia ne daugiau kaip 50 proc. cukraus, iki 16 proc. acto rūgšties, 10 – 20 proc. spirito, iki
30 proc. angliarūgštės dujų. Galimi cukraus nuostoliai. Esant gomofermentiniam cukraus rūgimui
susidaro 4 – 5 kartus mažesnis negu geterofermentiniams, todėl pirmasis būdas labiau
pageidaujamas [36].
Santykis tarp gomofermentiniu ir geterofermentinių aktyvių pieno rūgšties bakterijų
konservuojant drėgnus grūdus gali būti įvairus ir priklausyti nuo įvairių faktorių (drėgmės, fizikinių
– mechaninių savybių, suspaudimo, hermetizavimo greičio t.t.). Konservuojant nepažeistus
kukurūzų grūdus esant, drėgmei 30 proc. gomofermentinės aktyvios lakto bakterijos sudaro 52
proc., o geterofermentinio 49 proc. nuo bendro pieno rūgšties bakterijų kiekio [36].
Sausų grūdų laikymas polietileninėje žarnoje. 1995 metais, užpatentavo pirmąja žarnų
užpildymo mašiną sausais grūdais (1.11 pav.). Jie patys būdami fermeriais neturėdami didelių
investicijų, kurios reikalingos statant grūdų saugyklas, ieškojo išeities kaip būtu galima išlaikyti
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 24
grūdų derlių norimą laikotarpį. Jie patobulino anksčiau sukurtą drėgnų grūdų kimšimo mašiną į
žarną, taip ją pritaikydami žarnos užpildymui sausais grūdais [37].
1.11 pav. Pirmoji žarnų užpildymo mašina, sausais grūdais [37]
Sausų grūdų laikymo žarnoje technologija susideda iš dviejų procesų (1.12 pav.): žarnos
užpildymo ir jos iškrovimo.
1.12 pav. Polietileninių žarnų užpildymo ir iškrovimo procesai [39]
Ši technologija panaši į drėgnų grūdų konservavimo technologiją, tačiau skiriasi žarnų
užpildymo mašinų konstrukcija. Mašinoje kuri žarną užpildo sausais grūdais, transporterio sraigė
sumontuota viršutinėje kanalo dalyje, kad grūdai būtu kuo mažiau sužaloti, o grūdainio
konservavimo mašinoje grūdai dar yra sutraiškomi, o transporterio sraigė yra suprojektuota kanalo
viduryje arba net apačioje, kad grūdainis žarnoje būtų labiau suspaudžiamas [38].
1.5. Masės traiškytuvai
Gerai žinoma, kad dėl acidozės rizikos, atrajojančius galima šerti tik ribotu sausų, sumaltų
grūdų kiekiu. Kai tuo tarpu, dėl tešlinio, drėgnų sutraiškytų grūdų pobūdžio, krakmolo skaidymas
didžiajame skrandyje vyksta laipsniškai, todėl drėgnus grūdus galvijams galima šerti didesniais
kiekiais [40].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 25
Grūdai šeriami rupiai sumalti (1,0–1,8 mm dalelėmis) arba traiškyti. Labiausiai tinka nuo
2,5 iki 3,0 mm stambumo traiškyti grūdai. Iš tokio stambumo traiškytų grūdų gyvūnai geriausiai
pasisavina juose esančias maisto medžiagas [41].
Suomijos Veterinarijos kolegijos 1985 metais atlikti tyrimai rodo, kad grūduose esančios
maistinės medžiagos yra pasisavinamos kur kas veiksmingiau. Melžiamos karvės buvo šeriamos
vienodu kiekiu pašaro su 35 proc. drėgnumo traiškytais grūdais ir tokiu pat kiekiu 15 proc.
drėgnumo maltais grūdais. Abiem atvejais sausųjų medžiagų kiekis buvo toks pat. Iš galvijų, kurių
šėrimo raciono dalį sudarė drėgni, traiškyti grūdai, primelžiamo pieno kiekis padidėjo 2,1 litro
pieno/per dieną [40].
Tyrimais įrodyta, kad traiškant grūdus yra suardoma jų luobelė, grūduose esantis krakmolas
geriau virškinamas ir pasisavinamas. Be to, drėgnų grūdų fermentacijos kokybei pagerinti ir
apsaugoti nuo galimo grūdų gedimo, bei pelėsių vystymosi buvo pradėti naudoti silosavimo priedai,
dažniausiai organinės rūgštys.
Kukurūzų grūdų trupinių gamybos technologijoje svarbiausioji mašina yra grūdų
trupintuvas. Čekijoje gaminamas pervežamas, apie 40 t val.-1
našumo grūdų trupintuvas. Vienai
tonai grūdų sutrupinti suvartojama apie 0,5 l dyzelinių degalų. Trupintuvo darbines dalis suka 88
kW/120 AG traktorius.
Vokietijos firma Chr. Willensen GmbH gamina 120 t val.-1
našumo, traktoriumi pervežamą
trupintuvą FF8W/K Pro. Jo darbines dalis suka atskiras 441 kW/600 AG variklis. Drėgni grūdai
trupinami lauke, o trupiniai kraunami į tranšėją arba sukemšami į polietileno žarną [42].
Lietuvoje labiausiai paplitę, vidutinio našumo grūdų traiškymo ir kimšimo į rankovę
įrenginiai. Silosuojant drėgnus grūdus žarnose, nereikia papildomų įrenginių ar statinių. Yra
naudojamos specialios mašinos – Murska traiškytuvai, kurie traiško grūdus ir tuo pačiu metu pildo
polietileno žarną. Grūdai yra traiškomi toje vietoje, kurioje numatoma juos laikyti [27]. Pagrindinis
šios mašinos mazgas yra du skirtingu dažniu sukami cilindrai (1.13 pav.), kurių paviršiuje yra
trikampio pjūklo arba specialios formos dantys. Tarpas tarp jų keičiamas nuo 0,5 mm iki 10 mm
[43].
1.13 pav. Traiškymo cilindrai (a), trikampio (b) ir pjūklo (c) formos dantys [43]
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 26
Austrijos firma Lacotec Agri Systems gamina nuo 15 iki 60 t val.-1
našumo diskinius
kukurūzų grūdų trupintuvus, kurių darbines dalis suka du nuo 4 iki 45 kW galios elektros varikliai
arba nuo 20 iki 90 AG traktoriaus galios tiekimo veleno [42]. Abiejuose diskų pusėse įtaisyti
dantys, kraštutiniuose diskuose tik vienoje pusėje (xx pav.). Diskų trinties paviršius yra dvigubai
didesnis, lyginant su dantytais cilindrais [43].
1.14 pav. Diskinis traiškytuvas (a) ir dantyti traiškytuvo diskai (b) [43]
John Deere kompanija 2012 metais, pristatė atnaujintą savaeigį smulkintuvą, kuriame
sumontuotas diskinis masės traiškytuvas Kernel Star. Šis traiškytuvas, turintis išskirtinę
konstrukciją, nepalieka sveikų grūdų. Specialios formos diskai turi 2,7 karto didesnį kontaktinį
plotą, lyginant su standartiniu traiškytuvu. Kitaip nei įprastinių traiškytuvų, naujųjų mašinų diskai
sukasi vienodu greičiu, todėl sunaudoja mažiau energijos ir degalų. Padidėjęs traiškytuvo plotas
padidino mašinos laidumą ir našumą [48].
1.6. Smulkinimas. Susmulkinimo laipsnis
Tai medžiagos suardymas iki reikiamo dydžio. Dažniausiai smulkinamos kietosios
medžiagos [50]. Įvairių medžiagų dydžio mažinimas arba smulkinimas yra labai svarbus procesas
įvairiuose technologiniuose procesuose. Pats procesas apibūdinamas kaip kietųjų kūnų smulkinimas
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 27
į mažesnes daleles – frakcijas nepakeičiant jų fizinės būsenos [49]. Smulkinimas skirstomas į
trupinimą ir malimą (1.15 pav.). Šių procesų parametrai pateikti 1.2 lentelėje [50].
1.15 pav. Smulkinimo būdų klasifikacija.
1.2 lentelė. Smulkinimo procesų klasifikacija [50].
Medžiagos dalelių dydis smulkinimo metu kinta. Pokytis įvertinamas medžiagos
smulkinimo laipsniu ir kitais smulkinimo rodikliais [50].
Linijinis medžiagos smulkinimo laipsnis i:
d
Di , (1.1)
čia D – vidutinis medžiagos dalelės skersmuo prieš smulkinimą m;
d – vidutinis medžiagos dalelės skersmuo po smulkinimo m.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 28
Smulkinimo efektyvumas vertinamas tūrinio smulkinimo laipsniu a [50].
smV
Va , (1.2)
čia V – vidutinis medžiagos dalelės tūris prieš smulkinimą m3;
Vsm – vidutinis medžiagos dalelės tūris po smulkinimo m3.
Vidutinis medžiagos dalelės skersmuo trupinimo atveju apskaičiuojamas kaip skersmuo rutulio,
kurio tūris toks pat kaip ir smulkinamos arba susmulkintos dalelės. Tuomet dalelės skersmuo
apskaičiuojamas pagal šią formulę [50].
36
VD
, (1.3)
Tuomet tūrinis smulkinimo laipsnis a [50]:
3
3
3
3
3
6
6 id
D
d
D
V
Va
sm
. (1.4)
Stambių, sudėtingos formos gabalinių medžiagų gabaritai paprastai nustatomi matuojant jų
plotį b, ilgį l ir aukštį h. Tokios medžiagos vidutinis skersmuo apskaičiuojamas pagal šią lygtį [50].
3 hblD . (1.5)
Smulkių medžiagų gabalų vidutinis skersmuo nustatomas sijojant. Persijota pro skirtingų sietų
rinkinį medžiaga suskirstoma į skirtingo stambumo frakcijas. Kiekvienos frakcijos vidutinis gabalų
dydis [50].
2
21 iii
ddd
, (1.6)
čia di1 – sieto, pro kuri prabyrėjo matuojamoji frakcija i skylučių skersmuo, m;
di2 – sieto, ant kurio liko matuojamoji frakcija i skylučių skersmuo, m.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 29
Viso ėminio, kuris buvo tiriamas sietiniu klasifikatoriumi vidutinis skersmuo [50].
n
nni
immmm
mdmdmdmdmdd
321
3332211, (1.7)
čia m1, m2, m3, ...mi...mn – medžiagos kiekvienos frakcijos kiekis, kg;
n – frakcijų skaičius.
Medžiagos smulkinimo laipsnis priklauso nuo pradinių gabalų dydžių. Mažėjant šiems
gabalams susmulkinimo laipsnis didėja nuo 3 iki 1000 ir daugiau [50].
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 30
2. TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
2.1. Tyrimų tikslas
Nustatyti tiekiamo kukurūzų grūdų srauto į dvipakopį diskinį traiškymo-trupinimo įrenginį
įtaką sutraiškytos masės frakcijų dydžiui ir energijos poreikiui.
2.2. Mokslinė hipotezė
Keičiant tiekiamą kukurūzų grūdų srautą į traiškymo-trupinimo įrenginį kinta ir
sutraiškytos kukurūzų masės frakcinė sudėtis.
2.3. Tyrimo uždaviniai
1. Įvertinti sutraiškytų grūdų dalelių dydžius, didinant trupintuvo apkrovą.
2. Įvertinti sutraiškytų grūdų dalelių dydžius, keičiant atstumą tarp traiškymo valcų.
3. Įvertinti traiškytuvo sunaudotą galią, keičiant jo apkrovą ir atstumus tarp traiškymo valcų.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 31
3. TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODIKA
3.1 Tyrimų objektas
Dvipakopio diskinio grūdų traiškytuvo – trupintuvo technologinių parametrų nustatymas.
Eksperimentiniai tyrimai atlikti 2014–2015 metais Žemės ūkio mašinų technologinių procesų
tyrimų laboratorijoje stacionariu Lacotec-Wader stendu (3.1 pav.). Stendą sudaro kukurūzų grūdų
srautui į dvipakopį diskinį traiškymo-trupinimo įrenginį Mega Cracker tiekti skirtas, 2 m ilgio ir 0,5
m pločio, juostinis transporteris 13. Transporterio juostos greitis siekė 0,16 m s-1
. Dvipakopis
diskinis traiškymo-trupinimo įrenginys sudarytas iš dviejų porų diskinių valcų – viršutinių 1 ir
apatinių 2. Valcai sudaryti iš veleno ir ant jo pritvirtintų rifliuoto paviršiaus diskų. Valcų ilgis 0,6
m. Disko skersmuo siekė 268 mm, o tarpas tarp gretimų vieno valco diskų ašmenų – 50 mm.
Atstumas tarp viršutinių diskų buvo keičiamas (4,0 mm ir 3,7 mm), o tarp apatinių diskų pastovus
(1,5 mm). Grūdų srauto reguliavimo sklendės 4 ir 5 buvo pilnai atidarytos (anga 100 mm).
3.1 pav. Traiškymo-trupinimo įrenginio stendo schema:
1 – viršutiniai valcai (2 vnt.); 2 – apatiniai valcai (2 vnt.); 3 – grūdų bunkeris; 4 – sklendė; 5 –
tiekiamo grūdų srauto reguliavimo sklendės; 6 – elektros variklis (2 vnt.); 7 – trapeciniai diržai; 8 –
susmulkintų grūdų išbyrėjimo anga; 9 – rėmas; 10 – trapeciniai diržai; 11 – saugiklių ir jungiklių
blokas; 12 – apsauga; 13 – juostinis transporteris; 14 – elektros variklis; 15 – grandininė pavara; 16
– elektros srovės, įtampos ir galios matavimo prietaisas
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 32
Stendo darbinėms dalims sukti naudojami du 11 kW galios elektros varikliai. Valcų
sukimosi dažnis (4000 min-1
) matuotas skaitmeniniu tachometru Chauvin® Arnoux C.A. 1727 (3.2
pav.). Prietaiso matavimo ribos 100÷1000 min-1
, matavimo paklaida ±1·10-4
nuo nustatytos vertės.
3.2 pav. Skaitmeninis tachometras Chauvin® Arnoux C.A. 1727
Įrenginio darbinėms dalims sukti, reikalinga aktyvioji galia, matuota elektros energijos
tinklo analizavimo prietaisu ME-MI2492 (Metrel). Prietaiso matavimo ribos 0÷150 kW, padalos
vertė 0,1 kW, galios matavimo paklaida ±3% nuo nustatytos reikšmės.
Tyrimų stende smulkinti kietosios brandos kukurūzų Rodni veislės grūdai, kurių grūdų
drėgnis buvo 34,57±0,22%.
Grūdai buvo sveriami svarstyklėmis (3.3 pav.), kurių maksimalus sveriamos masės dydis 60
kg ± 0,02 g., o minimalus 0,4 kg ± 0,02 g. Tiekiamo kukurūzų grūdų srauto dydis nuo 1,0 kg s-1
iki
3,5 kg s-1
buvo keičiamas ant juostinio transporterio užkraunant skirtingą grūdų kiekį, buvo
parenkamas reikalingas kukurūzų grūdų tiekimo srautas.
3.3 pav. Elektroninės svarstyklės CAS DB-1H
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 33
Iš bandymui paruoštų grūdų buvo paimti penki ėminiai grūdų drėgniui nustatyti. Kukurūzų
grūdų drėgnis nustatomas remiantis standarto LST 1530:2004 reikalavimais. Paimti ėminiai buvo
patalpinami į džiovinimo spintą Memmert Model 100-800 (Memmert GmbH, Vokietija) ir laikomi
24 val. Drėgniui nustatymui ėminys džiovinamas 105°C temperatūroje. Grūdų drėgnis
apskaičiuojamas pagal šia formulę
(3.1)
čia wg – grūdų drėgnis, %;
mv – vandens masė, kg;
mdk – drėgnų kukurūzų masė, kg.
Paėmus grūdų ėminį drėgnumo nustatymui, ant transporterio juostos (3.4 pav.), tolygiai
supilamas pasvertas grūdų kiekis nuo 5,56 iki 19,4 kg, atitinkamai, pagal norimą gauti padavimo
srautą.
3.4 pav. Juostinis transporteris virš traiškymo-trupinimo diskų
Paeiliui vienas po kito paleidžiami abu (3.1 pav., 6) varikliai. Elektros varikliams pasiekus
darbinį greitį ir nusistovėjus apsisukimams, įjungiamas elektros energijos tinklo analizavimo
prietaisas ME-MI2492 (Metrel) (3.5 pav.), bei pradedami tiekti kukurūzų grūdai.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 34
3.5 pav. Trijų fazių elektros energijos tinklo analizatoriaus „Metrel“ bendras vaizdas (a) ir
jungimo schema (b): 1 – nulinis laidas, 2 – trijų fazių srovės matavimo laidai; 3 – trijų fazių įtampos
matavimo laidai; 4 – trijų fazių elektros energijos tinklo analizatorius.
Po kiekvieno smulkinimo paimami gautų susmulkintų grūdų ėminiai, kurių masė 1 kg.
Sutrupinti grūdai buvo suskirstomi į šešias frakcijas. Frakcijų atskyrimui buvo naudojami penki
sietai: 6,5 mm; 4 mm; 3 mm; 2 mm; 1 mm.
3.6 pav. Sietas su 3 mm diametro skylėmis
Sietai buvo parinkti artimiausi dydžiams, pagal normatyvą PN-89-R-64768 [51]. Pirmąją
frakciją sudaro susmulkintų grūdų dalys didesnės už 6,5 mm, antrąją – nuo 4,0 mm iki 6,5 mm,
trečiąją – nuo 3,0 mm iki 4,0 mm, ketvirtąją – nuo 2,0 mm iki 3,0 mm, penktąją – nuo 1,0 mm iki
2,0 mm ir šeštąją – mažesnės už 1,0 mm.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 35
3.7 pav. Frakcijos: a – didesnės už 6,5 mm; b – mažesnės už 1 mm
Frakcijos sveriamos svarstyklėmis Scaltec SBC 41, kurių tikslumas ±0,001 g. Ėminio
frakcijos analizuojamos, trimis pakartojimais po 100 gr. Frakcijos buvo, taip pat vertinamos
vizualiai ir nustatoma ar nėra nesužalotų grūdų. Kuomet konservuojami netraiškyti drėgni grūdai,
daugėja geterofermentinių pieno rūgšties bakterijų, kurios grūde yra mažiau pageidaujamos [36].
3.2. Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas
Nustatyti aritmetiniai vidurkiai, jų standartiniai nuokrypiai ir pasikliauties intervalai esant
tikimybės lygmeniui 0,95.
Tyrimų metu dėl aplinkos poveikio, stendų bei įrenginių konstrukcijos netobulumo,
matavimų prietaisų ir duomenų atskaitymo paklaidos bei matavimų metodikos netobulumo ar
nesilaikymo gaunama netiksli matuojamo dydžio vertė. Skirtumas tarp matuojant gauto rezultato yi
ir tikrosios matuojamo parametro vertės yt yra įvertinamas absoliučiąja matavimo paklaida:
(3.2)
Absoliučiąją matavimo paklaidą sudaro sistemingosios, atsitiktinės ir atsitiktinės atskaitymo
paklaidos.
Išmatuotas parametras yi bus artimesnis tikrajai vertei yt, tą patį bandymą pakartojus n kartų
ir apskaičiavus aritmetinį vidurkį :
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 36
(3.3)
Skaičiavimuose buvo įvertinama tik atsitiktinė paklaida, nes sistemingosios ir atsitiktinės
atskaitymo paklaidos, jei metodika ir matavimo prietaisai yra tikslūs, nėra reikšmingos.
Skaičiuojant atsitiktinę paklaidą surandamas eksperimentinis standartinis kiekvieno atskiro
matavimo nuokrypis σ:
. (3.4)
Gautą reikšmę (3.4) padalinus iš matavimo pakartojimų skaičiaus n apskaičiuojamas
eksperimentinis standartinis vidurkio nuokrypis s:
(3.5)
Matuojamo parametro atsitiktinė paklaida apskaičiuojama pagal formulę:
(3.6)
čia t lent. – Stjudento kriterijaus reikšmė parenkama iš lentelių atsižvelgiant į laisvės laipsnių
skaičių (n–1) ir tikimybės lygmenį (šiame darbe 95%, =0,95).
Išmatuoto (n kartų) parametro y galutinis rezultatas užrašomas kaip aritmetinio vidurkio
ir atsitiktinės paklaidos suma:
(3.7)
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 37
4. TYRIMŲ REZULTATAI
4.1. Grūdų drėgnis ir matmenys
Kukurūzų grūdų drėgnis buvo nustatytas prieš bandymą (traiškymą) ir po jo. Nustatytas
vidutinis sveikų grūdų drėgnis prieš bandymą buvo lygus 34,57±0,22%, o grūdus sutraiškius – wg =
34,95±0,36%. Slankmačiu išmatavus 400 atsitiktinai atrinktų grūdų nustatyti jo matmenys: ilgis
9,75±0,11 mm, plotis – 8,35±0,09 mm ir storis – 4,82±0,05 mm.
4.2. Sutraiškytų grūdų masės frakcinė sudėtis
Laboratoriniais tyrimais nustatyta, kad į traiškymo-trupinimo įrenginį tiekiant 1 kg·s-1
kukurūzų grūdų srautą, didžiausią sutraiškytos grūdų masės dalį sudaro 4,0–6,5 mm (33,2%) ir 1–2
mm (21,4%) frakcijos (4.1 pav.). Padidinus tiekiamų grūdų srautą iki 3,5 kg·s-1
, 1–2 mm frakcija
siekė 21,9%, o 4,0–6,5 mm – 22,8%. Analizuojant tyrimų duomenis pastebėta, kad nustačius 4,0
mm atstumą tarp viršutinių valcų, o tarp apatinių – 1,5 mm, keičiant į traiškymo-trupinimo įrenginį
tiekiamą kukurūzų grūdų srautą q, sutraiškytos kukurūzų masės frakcinė sudėtis nekinta. Todėl
frakcijų rezultatus galima pateikti kaip aritmetinį vidurkį su jo pasikliauties intervalu. Pavyzdžiui,
1–2 mm frakcija siekė 22,5±1,0%, 2,0–3,0 mm – 16,1±0,3%, 3,0–4,0 mm – 13,0±1,3%, o 4,0–6,5
mm – 32,3±0,8%.
0
5
10
15
20
25
30
35
>6,5 4,0÷6,5 3,0÷4,0 2,0÷3,0 1,0÷2,0 <1,0
Series1Series2Series3Series4Series5Series6
Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijos, mm
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys,
%
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,0
14,3±0,7
32,3±0,8
13,0±1,3 16,1±0,3
22,5±1,0
1,9±0,9
4.1 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų priklausomybė nuo tiekiamo grūdų srauto q,
kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 4,0 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 38
Sumažinus atstumą tarp viršutinių valcų nuo 4,0 mm iki 3,7 mm, o tarp apatinių palikus tokį
pat (1,5 mm), tyrimais nustatyta, kad keičiant tiekiamą kukurūzų grūdų srautą į traiškymo-
trupinimo įrenginį kinta ir sutraiškytos kukurūzų masės frakcinė sudėtis (4.2 pav.). Tuomet į
traiškymo-trupinimo įrenginį tiekiant 1 kg·s-1
kukurūzų grūdų srautą, didžiausią sutraiškytos grūdų
masės dalį taip pat sudaro 4,0–6,5 mm (27,5%) ir 1–2 mm (25,6%) frakcijos (4.2 pav.). Padidinus
tiekiamų grūdų srautą iki 2,0 kg·s-1
, 1–2 mm frakcija sumažėjo iki 22,7%, o 4,0–6,5 mm – padidėjo
iki 31,9%. Pasiekus 3,5 kg·s-1
srautą, 1–2 mm frakcija sumažėjo iki 21,9%, o 4,0–6,5 mm –
padidėjo iki 36,4%. Analizuojant duomenis galima pastebėti, kad visų frakcijų iki 4,0 mm skaitinės
reikšmės, didinant q, mažėja, o 4,0–6,5 mm frakcijos – sparčiai didėja. Sutraiškytos kukurūzų
masės didesnių kaip 6,5 mm dalelių frakcijos dydis taip pat nežymiai didėja didinant tiekiamą
kukurūzų grūdų srautą q. Palyginus šios frakcijos dydį, kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 3,7
mm su jos dydžiu, kai atstumas yra 4,0 mm, stebimas statistiškai patikimas sumažėjimas – nuo
14,3±0,7% (4.1 pav.) iki 8,9±0,2% (4.2 pav.).
0
5
10
15
20
25
30
35
40
>6,5 4,0÷6,5 3,0÷4,0 2,0÷3,0 1,0÷2,0 <1,0
Series1Series2Series3Series4Series5Series6
Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijos, mm
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys,
%
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,0
8,9±1,2
32,5±3,7
16,4±1,7 16,2±1,9
22,7±1,8
3,3±1,4
4.2 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų priklausomybė nuo tiekiamo grūdų srauto q,
kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 3,7 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
Tyrimais nustatyta, kad tiekiamą grūdų srautą padidinus vienu kg s-1
(nuo 2,0 kg s-1
iki 3,0
kg s-1
) frakcijų skaitinės reikšmės padidėja neženkliai (4.3 pav.), kai atstumas tarp viršutinių valcų
yra 4,0 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm. Tuomet mažesnių kaip 4 mm frakcijos dalelių buvo,
atitinkamai: 54,0% ir 55,4%.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 39
1.9
23.8
40.1
54.0
1.4
25.4
40.9
55.4
0
20
40
60
80
<1,0 <2,0 <3,0 <4,0
Series1
Series3
Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijos, mm
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys,
% Atstumas tarp viršutinių valcų 4,0 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
2,0 kg s-1
3,0 kg s-1
4.3 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų kitimas priklausomai nuo tiekiamo grūdų
srauto q, kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 4,0 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
Nagrinėjant frakcijų sudėtį, esant mažiausiam (1,0 kg s-1
) ir didžiausiam (3,5 kg s-1
)
tiekiamam srautui, pastebėta, kad jis frakcijų dydžiui įtakos neturi (4.4 pav.). Mažesnių kaip 4 mm
frakcijos dalelių, padidinus q nuo 1,0 kg s-1
iki 3,5 kg s-1
, padidėjo tik 1,6 procentinio punkto (nuo
51,7% iki 53,3%).
2.6
24.0
40.1
51.7
0.6
23.4
39.6
53.3
0
20
40
60
80
<1,0 <2,0 <3,0 <4,0
Series1
Series3
Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijos, mm
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys,
% Atstumas tarp viršutinių valcų 4,0 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
1,0 kg s-1
3,5 kg s-1
4.4 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų kitimas priklausomai nuo tiekiamo grūdų
srauto q, kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 4,0 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 40
Sumažinus atstumą tarp viršutinių valcų nuo 4,0 mm iki 3,7 mm, o tiekiamą grūdų srautą
padidinus vienu kg s-1
(nuo 2,0 kg s-1
iki 3,0 kg s-1
) visų frakcijų skaitinės reikšmės sumažėja
(4.5 pav.). Tuomet mažesnių kaip 4 mm frakcijos dalelių dalis sumažėjo nuo 59,3% iki 55,5%.
2.2
24.9
42.3
59.3
2.0
23.7
38.2
55.5
0
20
40
60
80
<1,0 <2,0 <3,0 <4,0
Series1
Series3
Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijos, mm
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys,
%
2,0 kg s-1
3,0 kg s-1
Atstumas tarp viršutinių valcų 3,7 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
4.5 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų kitimas priklausomai nuo tiekiamo grūdų
srauto q, kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 3,7 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
5.6
31.2
49.1
65.8
3.3
25.2
40.3
53.9
0
20
40
60
80
<1,0 <2,0 <3,0 <4,0
Series1
Series3
Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijos, mm
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys,
%
1,0 kg s-1
3,5 kg s-1
Atstumas tarp viršutinių valcų 3,7 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
4.6 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų kitimas priklausomai nuo tiekiamo grūdų
srauto q, kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 3,7 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
Nagrinėjant frakcijų sudėtį, esant mažiausiam (1,0 kg s-1
) ir didžiausiam (3,5 kg s-1
)
tiekiamam srautui, nustatyta, kad jis frakcijų dydžiui įtakoja (4.6 pav.). Mažesnių kaip 4 mm
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 41
frakcijos dalelių, padidinus q nuo 1,0 kg s-1
iki 3,5 kg s-1
, sumažėjo 11,9 procentinio punkto (nuo
65,8% iki 53,9%).
Kuo sutraiškytų kukurūzų grūdų masėje yra daugiau didesnių kaip 4 mm frakcijos dalelių,
tuo sudėtingiau tinkamai konservuoti ruošiamą grūdainį [43]. Siekiant, kad ne mažiau kaip 60%
sutraiškytų grūdų masės dalis būtų mažesnės nei 4 mm frakcijos, į traiškymo-trupinimo įrenginį
reikia tiekti ne daugiau kaip 2 kg s-1
kukurūzų grūdų srautą (4.5 pav.).
Tarp viršutinių valcų nustačius 3,7 mm atstumą, keičiant į traiškymo-trupinimo įrenginį
tiekiamą kukurūzų grūdų srautą q, sutraiškytos kukurūzų masės mažesnės nei 4 mm frakcijos dydis
mažėja logaritminiu dėsniu (4.7 pav.). Analogiškai mažėja ir kitos frakcijos.
53.955.555.9
59.361.1
65.8
40.338.237.642.3
45.9
49.1
25.223.723.424.927.6
31.2
3.32.02.62.24.05.6
0
20
40
60
80
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys A
, %
Atstumas tarp viršutinių valcų 3,7 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Frakcija <4 mm
Frakcija <3 mm
Frakcija <2 mm
Frakcija <1 mm
4.7 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų priklausomybė nuo tiekiamo grūdų srauto q,
kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 3,7 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm:
Frakcija <1 mm ;61.090.4ln23.2 2
mm1 RqA
Frakcija <2 mm ;76.001.30ln53.5 2
mm2
RqA
Frakcija <3 mm ;83.064.48ln83.8 2
mm3 RqA
Frakcija <4 mm 98.045.65ln44.9 2
mm4 RqA
Analizuojant tyrimų duomenis nustatyta, kad esant 4,0 mm atstumui tarp viršutinių valcų, o
tarp apatinių – 1,5 mm, keičiant į traiškymo-trupinimo įrenginį tiekiamą kukurūzų grūdų srautą q,
sutraiškytos kukurūzų masės frakcinė sudėtis nekinta (4.8 pav.). Todėl duomenys pateikti 3.8
paveiksle nėra aproksimuoti.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 42
0.61.42.41.92.82.6
23.425.424.723.825.024.0
40.1 41.1 40.1 41.1 40.9 39.6
53.355.453.954.052.551.7
0
20
40
60
80
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
Su
tra
iškytų
ku
ku
rūzų
grū
dų
fra
kcijų
da
lys A
, %
Atstumas tarp viršutinių valcų 4,0 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Frakcija <4 mm
Frakcija <3 mm
Frakcija <2 mm
Frakcija <1 mm
4.8 pav. Sutraiškytų kukurūzų grūdų frakcijų priklausomybė nuo tiekiamo grūdų srauto q,
kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 4,0 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
4.3 Galios poreikis
Tyrimais nustatyta, kad didinant į traiškymo-trupinimo įrenginį tiekiamą grūdų srautą q, kai
atstumas tarp viršutinių valcų yra 4,0 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm, galios poreikis didėjo
(4.9 pav.). Sumažinus atstumą tarp viršutinių valcų nuo 4,0 mm iki 3,7 mm, o tiekiamą grūdų srautą
didinant, galios poreikis augo (4.10 pav.). Apibendrinant tyrimus galima teigti, kad galios poreikis
traiškymo-trupinimo įrenginio darbinėms dalims sukti priklauso nuo į traiškymo-trupinimo įrenginį
tiekiamo grūdų srauto bei nuo atstumo tarp valcų.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 43
0
10
20
30
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kukurūzų grūdų traiškymo trukmė t , s
Ga
lio
s p
ore
ikis
įre
ng
inio
da
rbu
i P
, k
W
Atstumas tarp viršutinių valcų 4,0 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
3,0 kg s-1
2,0 kg s-1
1,0 kg s-1
4.9 pav. Traiškymo-trupinimo įrenginio darbinėms dalims sukti galios poreikio dinamika,
kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 4,0 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
0
10
20
30
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kukurūzų grūdų traiškymo trukmė t , s
Ga
lio
s p
ore
ikis
įre
ng
inio
da
rbu
i P
, k
W
Atstumas tarp viršutinių valcų 3,7 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
3,0 kg s-1
2,0 kg s-1
1,0 kg s-1
4.10 pav. Traiškymo-trupinimo įrenginio darbinėms dalims sukti galios poreikio dinamika,
kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 3,7 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 44
Tyrimais nustatyta, kad didinant į įrenginį tiekiamą grūdų srautą galios poreikis didėjo
tiesiškai. Tarpo tarp viršutinių valcų padidinimas nuo 3,7 mm iki 4,0 mm, sumažino apie 3 kW
galios poreikį tik esant q mažesniems nei 2 kg·s-1
.
P = 6,01q + 13,07
R2 = 0,98
P = 5,14 q + 16,86
R2 = 0,98
0
10
20
30
40
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg/s
Ga
lio
s p
ore
ikis
įre
ng
inio
da
rbu
i P
, k
W Atstumas tarp viršutinių valcų 3,7 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Atstumas tarp viršutinių valcų 4,0 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
4.11 pav. Tiekiamo grūdų srauto q įtaka galios poreikiui traiškymo-trupinimo įrenginio
darbinėms dalims sukti
Galios poreikis vieno kilogramo per sekundę grūdų srautui sutraiškyti, didinant tiekiamą
kukurūzų grūdų srautą nuo 1 kgs-1
iki 3,5 kgs-1
mažėjo laipsnine funkcija (4.12 pav.). Tuomet
santykinis galios poreikis Psantyk. sumažėjo vidutiniškai nuo 22,10 kW iki 10,17 kW, kai atstumas
tarp viršutinių valcų siekė 3,7 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm. Padidinus atstumą tarp viršutinių valcų
nuo 3,7 mm iki 4,0 mm, o tiekiamą grūdų srautą nuo 1,0 kgs-1
iki 3,5 kgs-1
, galios poreikis vieno
kgs-1
kukurūzų grūdų srautui sutraiškyti sumažėjo nuo 18,70 kW iki 9,60 kW.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 45
P santyk. = 18.40 q-0.522
R2 = 0.98
P santyk. = 21.59 q-0.639
R2 = 0.98
0
10
20
30
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4Ga
lio
s p
ore
ikis
1 k
g s
-1 g
rūd
ų s
utr
aiš
kyti P
santy
k.,
kW
Atstumas tarp viršutinių valcų 3,7 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Atstumas tarp viršutinių valcų 4,0 mm, tarp apatinių - 1,5 mm
Tiekiamas kukurūzų grūdų srautas q , kg s-1
4.12 pav. Galios poreikis vieno kgs
-1 kukurūzų grūdų srautui sutraiškyti
Apibendrinus atstumo tarp valcų įtakos galios poreikiui tyrimų rezultatus, galima
konstatuoti, kad skirtumas tarp galios poreikio vieno kgs-1
kukurūzų grūdų srautui sutraiškyti,
tiekiant daugiau kaip 2 kgs-1
, nėra ženklus. Jis siekia tik apie 0,25 kW (4.12 pav.).
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 46
IŠVADOS
1. Nustačius 4,0 mm atstumą tarp viršutinių valcų, o tarp apatinių – 1,5 mm, keičiant į
traiškymo-trupinimo įrenginį tiekiamą kukurūzų grūdų srautą q, sutraiškytos kukurūzų
masės frakcinė sudėtis nekinta.
2. Keičiant tiekiamą kukurūzų grūdų srautą į traiškymo-trupinimo įrenginį q kinta ir
sutraiškytos kukurūzų masės frakcinė sudėtis, kai atstumas tarp viršutinių valcų yra 3,7 mm,
o tarp apatinių – 1,5 mm. Didinant q nuo 1,0 kg·s-1
iki 3,5 kg·s-1
, smulkių frakcijų dalis
mažėja, o stambių (didesnių nei 4 mm) – didėja.
3. Siekiant, kad ne mažiau kaip 60% sutraiškytų grūdų masės dalis būtų mažesnės nei 4 mm
frakcijos, į traiškymo-trupinimo įrenginį reikia tiekti ne daugiau kaip 2 kg s-1
kukurūzų
grūdų srautą.
4. Didinant į įrenginį tiekiamą grūdų srautą q, galios poreikis didėja tiesiškai. Tarpo tarp
viršutinių valcų padidinimas nuo 3,7 mm iki 4,0 mm, įgalina apie 3 kW sumažinti galios
poreikį tik esant q mažesniems nei 2 kg·s-1
.
5. Santykinis galios poreikis vieno kilogramo per sekundę grūdų srautui sutraiškyti Psantyk,
didinant tiekiamą kukurūzų grūdų srautą q, mažėjo laipsnine funkcija. Padidinus q nuo 1,0
kgs-1
iki 3,5 kgs-1
, Psantyk. sumažėjo nuo 22,10 kW iki 10,17 kW, kai atstumas tarp
viršutinių valcų siekė 3,7 mm, o tarp apatinių – 1,5 mm. Atstumo tarp viršutinių valcų
padidinimas nuo 3,7 mm iki 4,0 mm, galios poreikį įgalino sumažinti, atitinkamai, 3,4 kW ir
0,57 kW.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 47
LITERATŪROS SĄRAŠAS 1. Poškevičiūtė J. Žmonijos problemų šaltinis – gyventojų perteklius? September 14, 2014. [Žiūrėta
2014 12 19]. Prieiga per: http://www.technologijos.lt/p/spausdinti?name=S-42729.
2. US Census Bureau – Total Midyear Population for the World: 1950–2050". Census.gov.
December 2010. May 6, 2011.
3. Jonathan A. Foley. Can We. Feed the World. Scientific American, November 2011.
4. Žukauskaitė J. Pasaulinės mėsos rinkos prognozės 2015 m.
December 18, 2014. [Žiūrėta 2014 12 20]. Prieiga per: http://www.vic.lt/?mid=161&id=17086.
5. Tumbarello G. A. Realigning global standards for agricultural trade: the US and EU trade
negotiations. American Feed Industry Association, 03-Mar-2015.
6. Patašienė R. Lietuvoje stambėja galvijininkystės ūkiai. June 10, 2013. [Žiūrėta 2014 12 20].
Prieiga per: http://www.vic.lt/?mid=160&id=12322.
7. MacDonald J., Newton D. Milk Production Continues Shifting to Large-Scale Farms. SDA’s
Economic Research Service’s. December 01, 2014.
8. O’Brien D. World Corn Market Supply Demand Trends. K-State Research and Extension.
May 27, 2010.
9. A comparison of world corn yields. October 11, 2013. [Žiūrėta 2015 01 15]. Prieiga per:
http://www.agprofessional.com/news/A-comparison-of-world-corn-yields-227415201.html.
10. Bartkevičiūtė Z. Pašarų energinė vertė. // Mano ūkis.- 2004, Nr.1.
11. Butkus V., Domeika R., Jasinskas A., Martinkus M., Špokas L., Vaiciukevičius E. Derliaus
dorojimo technologijų inžinerija [Elektroninis išteklius]: mokomoji knyga. Akademija, Kauno
r.: Aleksandro Stulginskio universiteto Leidybos centras, 2012. 164 p. ISBN: 9786094490347.
Prieiga per: <http://dspace.lzuu.lt/handle/1/1710>.
12. Schroeder, J.W. Haylage and Other Fermented Forages. NDSU Extension Service 8 pages,
6/2004.
13. Baležentienė L., Spruogis V. Ožiarūčio žaliosios masės silosavimas su įvairiais augalais ir siloso
kokybė. Žemės ūkio mokslai. 2003, Nr. 4, p. 43-49.
14. Smotherman A., Morgan J., Lannom K., et al. Performance and Behavior of Weaned Beef
Cattle that Were Fed Tall Fescue Dry Hay or Haylage. Animal Industry Report 2010: AS 656,
ASL R2506.
15. Jamieson A. Vadovas mėsinių galvijų augintojui // Lietuvos gamtos fondas, 2013.
16. Mikulionienė S. Kukurūzų siloso maistinė ir pašarinė vertė. Veterinarija ir zootechnika. Kaunas,
2001. T.15 (37). P. 81–83.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 48
17. Kemira GrowHow. Grūdainis. Lietuviška patirtis. [Žiūrėta 2015 01 15]. Prieiga
per:http://www.balticagro.lt/multimedia/Grudainis_-_Lietuviska_patirtis.pdf.
18. Žekonienė V., Daugėlienė N., Bakutis B. Mokslinių rekomendacijų taikymo ekologiniame
ūkyje pagrindai. LŽŪU, 2006. 145 p.
19. Patrick D. French. Dairy Science Dept, Virginia Tech, Getting More out of Corn Silage.
20. Barwicki J., Gach S., Koprysz K., et al. Technical and economical analysis of harvesting and
ensilaging of corn grain.
Agronomy Research 12(1), 33–40, 2014.
21. Špokas L. Kukurūzai grūdams pjaunami pertvarkytais kombainais. // Mano ūkis.- 2008, Nr. 11.
22. Gamybos technologijos. [Žiūrėta 2015 03 05]. Prieiga per:
http://www.biofuture.lt/lt/technologijos.
24. Jatkauskas J., Vrotniakienė V. Traiškyti silosuoti grūdai – geriau nei sausi miltai. // Valstietis.-
2010.
25. Paulauskas E. Ne už kalnų kukurūzų dorojimo metas. // Pieno ūkis.- 2013
26. Petrauskaitė A. Ar mokame auginti kukurūzus? // Pieno ūkis.-2014
27. Jatkauskas J., Vrotniakienė V. Grūdainis – grūdų silosas // Mano ūkis. 2007, Nr.6.
28. Mikulionienė S., Stankevičius R. Žolinių pašarų ir siloso cheminė sudėtis, maistinė vertė ir
virškinamumas. Veterinarija ir zootechnika. Kaunas, 2002. T.18 (40). P. 94–99.
29. Gailevičius M. R. Kurią silosavimo technologiją pasirinkti? LŽŪKT, 2013.
30. Butkus V., Domeika R., Jasinskas A., Martinkus M., Špokas L., Vaiciukevičius E. Derliaus
dorojimo technologijų inžinerija [Elektroninis išteklius]: mokomoji knyga. Akademija, Kauno
r.: Aleksandro Stulginskio universiteto Leidybos centras, 2012. 164 p. ISBN: 9786094490347.
Prieiga per: <http://dspace.lzuu.lt/handle/1/1710>.
31. Gailevičius R. M. Žoliapjūtė – svarbiausia gyvulininkystės ūkyje, 2012. [Žiūrėta 2013 03 02].
Prieiga per: http://www.agroakademija.lt/gyvulininkyste/veterinarija/?SId=618
32. Liaukonis J. Alternatyvios silosavimo mašinos // Žemės ūkis. – 2007, Nr. 6.
33. Kukurūzų rulonų presavimo – apvyniojimo kombainas. [Žiūrėta 2013 03 02]. Prieiga per:
http://www.ekotech.lt/upload/PDF/Goweil/LT-Master_lt.pdf.
34. Jatkauskas J., Vrotniakienė V., Žukovienė R. Priemonės silosuotų pašarų kokybei
baltymingumui ir ekonomiškumui didinti. Kaunas, LGI, 2002. 29 p.
35. Budissa-Bag raida ir istorija. August 5, 2014. [Žiūrėta 2014 09 13]. Prieiga per: http://www.b-
bagger.lt/aktualijos/back/152/article/budissa-bag-raida-ir-istorija.html
36. Бавир А. A; Kyщк М.. Ю.; Xиmир B. B. Xpaнение и испoльзaварнue влажного зерна
rуrурузы: М; Aгропромизgат., 1988. – 152 c.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 49
37. Larry R. Inman, Ronald V. Garvin, Patrick S. Welch. Grain bagging machine. Patent number:
5,419,102. Date of patent: May. 30, 1995. 24p.
38. West Central Grain Bags, internetinis puslapis. [žiūrėta 2015 balandžio 05 d.] Prieiga per
internetą: <http://wcgrainbags.com//vref/style.html>.
39. Grain Bags Canada, internetinis puslapis. [žiūrėta 2015 balandžio 08 d.] Prieiga per internetą:
http://www.grainbagscanada.com/loading_unloading_grainbags.php.
40. Kemira Growhow: Grūdainis 2006m. Tekstas liet. K. - http://www.kemira-
growhow.com/LIT/ApieMus/8Leidiniai/7PasaruGamyba/#Murska (2006-08-24)
41. Baranauskas S., Juknevičius S., Stankevičiūtė J. Pašarai ir galvijų šėrimas. Kaunas. 2009. 17
psl.
42. Drėgnų grūdų konservavimas. // Kukurūzai.- 2013, 57 psl.
43. Siloso gamybos technika // Kukurūzai.- 2013, 47 psl.
44. S.Schukkingas. Vytinto siloso gamyba. LŽŪKT, 2001
45. H. Jeroch., G. Flachowsky., F. Weißbach. Futtermittelkunde.- Stuttgart, 1993, S. 510
46. Jukna Č., Andrus K., Alksninis A.. Pieninė galvijininkystė JAV.- Kaunas, 1994, p. 231
47 Vasarevičius D. 2011. Atsinaujinančių šaltinių panaudojimo ir perspektyvų Lietuvoje analizė.
Elektronika ir elektrotechnika. 2011, p. 73-77.
48. John Deere forage technology - next phase with the new advanced kernel/forage process
design. [Žiūrėta 2015 04 05]. Prieiga per:
https://www.deere.com/en_NAF/our_company/news_and_media/press_releases/2012/kernelstar
_processor.page.
49. Balaz P. 2008. Mechanochemistry in Nanoscience and Minerals Engineering. Springer. Košice,
Slovakia, 428 p.
50. Novošinskas H. 2012. Inžinerinių technologijų projektavimas. Aleksandro Stulginskio
universitetas. Akademija., 118 p.
51. Kusińska, E., Zawiślak, K., Sobczak, P. 2008. Energy consumption of maize grain crushing
depending on moisture content. TEKA Kom. Mot. Energ. Roln. – OL PAN. Vol. 8, p. 129–134.
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
DVIPAKOPIO DISKINIO GRŪDŲ TRAIŠKYTUVO-TRUPINTUVO TECHNOLOGINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS 50
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėse konferencijose:
1. Milašius A., Račiūnas P. Grūdų smulkinimo tyrimo diskinių valcų smulkintuvu.
Mokslinė konferencija „Jaunasis mokslininkas“. Akademija 2014 04 24.
2. Račiūnas P., Steponavičius D. Dvipakopio diskinio grūdų traiškytuvo-trupintuvo
technologinių parametrų nustatymas. Studentų mokslinė konferencija: Jaunasis
mokslininkas-2015 balandžio 23 d. 2015 m., Kaunas-Akademija, Lietuva.
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidiniuose:
1. Milašius A., Račiūnas P. Grūdų smulkinimo tyrimo diskinių valcų smulkintuvu.
Agroinžinerija ir energetika. 2014, Nr. 19, P. 80-83.
2. Račiūnas P., Steponavičius D. Dvipakopio diskinio grūdų traiškytuvo-trupintuvo
technologinių parametrų nustatymas. Agroinžinerija ir energetika. 2015, Nr. 20, P. 38-43.