РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ГРЯД ПРИ ВЕРМИКУЛЬТИВИРОВАНИИ
Одним из прогрессивных способов производства высокоэффективных органических удобрений для повышения плодородия почв является вермикультивирование. В результате него отходы животноводства и растениеводства перерабатываются с помощью промышленных дождевых червей Eiseina foetida andrei (красный калифорнийский червь) в верми компост.
Наибольшее распространение в производстве получил грядный способ. Самой трудоемкой и ответственной операцией при грядном способе вермикультивирования является формование основной гряды, которая осуществляется вручную. Для механизации данной операции разработана экспериментальная установка, состоящая из бункера 1, в котором расположен подающий горизонтальный транспортер 2. Над ним со стороны выгрузки последовательно установлены подающий барабан 3 и барабан-ускоритель 4 (рис. 1). Лопасти 9 подающего барабана 3 расположены в четыре параллельных ряда по длине барабана. Два ряда лопастей 10 барабана-ускорителя 4 расположены перпендикулярно его поверхности, при этом в каждом ряду лопасти, расположенные в центральной части барабана, закреплены радиально, а каждая последующая лопасть повернута относительно предыдущей на определенный угол для подачи субстрата в центр формующего устройства.
Устройство снабжено формователем гряды, представляющим собой две комбинированные формующие пластины 14. Для распределения субстрата между пластинами 14 установлен трансформируемый скребок 20. Перевод формователя из рабочего в транспортное положение осуществляется механизмом, состоящим из коромысла 30, стоек 19 и 25, а также гидроцилиндров 31. Экспериментальная установка агрегатируется с трактором «Беларус-82.1».
Главными задачими исследований являлись изучение процесса формования основной гряды из субстрата с помощью экспериментальной установки и обоснование ее оптимальных конструктивно-режимных параметров. При проведении экспериментальных исследований использовался субстрат – измельченный ферментированный подстилочный навоз КРС влажностью 55–60%. За критерий оптимизации, характеризующий работу установки, принималась равномерность распределения субстрата в гряде – qгр. В процессе проведения экспериментальных исследований определялась закономерность изменения равномерности распределения субстрата в гряде в зависимости от выбранных факторов: va – скорости движения агрегата; пб. у. – частоты вращения барабана-ускорителя; α – угла раствора формующего скребка (табл. 1). Остальные факторы фиксировались на постоянных уровнях.
При проведении экспериментальных исследований был использован план Бокса – Бенкина, который дает возможность описать выбранный критерий оптимизации уравнением (полиномом) второй степени, представленном в закодированном (1) и раскодированном виде (2).
В процессе проведения расчетов было получено уравнение регрессии, где факторы приведены в закодированном виде:
(1)
Уравнение регрессии представлено в раскодированном виде:
Решая полученные уравнения с помощью обратной матрицы и программы Mathcad, определили оптимальные значения факторов, которые приведены в таблице 2.
Полученные оптимальные значения конструктивно-режимных параметров позволили обеспечить равномерное распределение субстрата в гряде.
ЛИТЕРАТУРА
Пат. 2546893 Рос. Федерация. Способ производства вермикомпоста и устройство для его осуществления / Н. В. Спевак, В. Я. Спевак, Р. М. Медведев, В. В. Лифатов, А. А. Никульникова, И. Г. Ша рапова, Е. В. Моисеев. – Опубл. 10.04.2015, Бюл. № 2. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. И. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л. : Колос, 1980. – 168 с.
Метки: Сельское и лесное хозяйство