Tema 2. Mecanizarea procesului tehnologic de preparare a nutreţului concentrat (2 ore)1. Cerinţele zootehnice impuse la prepararea nutreţului concentrat.2. Metodele şi schemele de prelucrare a concentratelor.3. Clasificarea şi particularităţile constructive ale morilor cu ciocane.Bibliografie1. Zavrajnov A.I., Nicolaev D.I. Mehanizaţia prigotovlenia i hranenia cormov. –M.:

Agropromizdat, 1990.-P. 151-194.2. Beleancicov N.N., ş.a. Mehanizaţia tehnologiceschih proţessov. - M.: Agropromizdat, 1989,

-P. 96-117.3. Mănişor Paul. Mecanizarea şi automatizarea lucrărilor în zootehnie. - Bucureşti: Editura

Ceres, 1994.- P. 39- 56.4. Căproiu M., Chelemen I. şi a. Maşini şi instalaţii zootehnice. Bucureşti: Editura Didactică şi

pedagogică, 1982. –P. 68-91.5. Goia V., Iliescu C. şi a. Maşini şi instalaţii zootehnice. Bucureşti: Editura Didactică şi

pedagogică, 1982. –P. 166-176.

1. Cerinţele zootehnice impuse la prepararea nutreţului concentrat .Creşterea producţiei zootehnice depinde într-o măsură hotărâtoare de furajarea raţională a

animalelor şi păsărilor. Puţine furaje corespund în starea lor naturală la toate cerinţele organismului animal, majoritatea din ele trebuind să fie prelucrate după o anumită schemă tehnologică. Prin această prelucrare se obţin modificări fizice (formă, structură, textură, granulaţie) şi chimice (fixări, depolimirizări, scindări) care ridică valoarea nutritivă a furajelor, măreşte gradul lor de degestibilitate, îmbunătăţeşte gustul şi creează premizele mecanizării sau chiar automatizării distribuirii acestora la animale şi păsări.

Către nutreţuri concentrate se referă grăunţele de cereale, culturi boboase cît şi cele obţinute în procesul de prelucrare a grăunţelor şi seminţelor de culturi cerealiere, boboase şi tehnice (tărîţa, şroturi, macuh, melasa, făina din oase şi carne, făina din peşte ş.a). Cea mai efectivă formă de folosire a nutreţurilor concentrate şi a adaosurilor nutritive în zootehnie sunt nutreţurile combinate. Nutreţurile combinate sunt amestecuri complexe, complete şi omogene, obţinute prin asocierea a numeroase materii prime de origine vegetală şi animală, cu adaosuri de săruri minerale, vitamine, aminoacizi, preparate enzimatice, biostimulatori de creştere, substanţe chimice etc.

Pentru a corespunde cerinţelor zootehnice nutreţurile concentrate de origine vegetală trebuie să fie supuse următoarelor operaţii:

1. Curăţirea de pământ, pietre, seminţe de plante străine, paie, pleavă, frunze etc. (separatoare, ciururi ş.a.) şi impurităţi metalice (separatoare magnetice). Conform STAS-ului 9268-70, conţinutul de impurităţi minerale (nisip) în nutreţuri combinate se admite nu mai mult de: 0,3% - pentru pui, purcei înţărcaţi şi viţei din grupa de alăptare; 0,5% - pentru tineret bovin şi porcin; 0,7% - pentru vaci şi oi.

Conţinutul de impurităţi feromagnetice de mărimea până la 2 mm cu muchii ne ascuţite se admite nu mai mult de 30 mg la 1 kg de nutreţ. Nutreţ combinat cu o cantitate mai mare de impurităţi feromagnetice nu se admite pentru nutriţie din cauza că poate provoca maladii grave la animale. Mai ales sunt periculoase particulele metalice mari cu muchii ascuţite.

2. Mărunţirea până la granulaţia necesară prin diferite metode cu mori, concasoare şi aplatisatoare. Cerinţele zootehnice prevăd următoarea granulaţie: pentru bovine - nu mai mari de 3 mm; pentru suine - până la 1 mm; pentru păsări – până la 2…3 mm la hrănirea uscată şi pînă la 1 mm la hrănirea cu nutreţ umectat.

Standardul pentru prepararea nutreţului combinat prevede trei module de fineţe care sunt caracterizate prin media dimensională a particulelor: 0,2…1 mm – măciniş fin; 1…1,8 mm – măciniş mediu şi 1,8…2,6 – grosier.

3. Dozarea şi amestecarea componenţilor la prepararea amestecului nutritiv conform recetelor la dozatoare şi amestecătoare speciale ce întră în componenţa secţiilor de preparat nutreţ combinat.

Omogenitatea compoziţională face uniformă valoarea nutritivă a amestecului obţinut. Pentru nutreţuri concentrate (din grăunţoase) omogenitatea amestecului trebuie să fie nu mai mică de 90…95%.

4. Granularea amestecurilor din concentrate mărunţite şi făină din iarbă la prese-granulatoare. Granularea permite o păstrare mai îndelungată a calităţilor nutritive în nutreţurile combinate fabricate.

2. Metodele şi schemele de prelucrare a concentratelor.

Metodele de prelucrare a nutreţurilor se împart în 4 grupe. În fiecare grupă intră diferite operaţii de prelucrare:

1. Chimică – hidroliza; tratarea cu baze; tratarea cu var; prelucrarea cu ape amoniacale şi amoniac lichid, conservarea);

2. Biologică – încolţire; însilozare; prepararea fînajului; drojdierea; fermentarea.3. Termică – ferbere; opărire; deshidratare; uscare; coacere; prăjire.4. Mecanică – curăţire; spălare; tăiere; terciuire; mărunţire; presare; granulare; brichetare;

dozare şi amestecare.Mai frecvent nutreţurile concentrate se prelucrează prin metoda mecanică (mărunţire).

Mărunţirea prin măcinare se realizează cu ajutorul morilor şi se bazează pe următoarele acţiuni mecanice asupra produsului:

- strivire sau aplatisare (fig.1,a), ce se produce la morile cu valţuri netede;- tăiere şi strivire (fig.1,b,c), ce se realizează la morile cu valţuri riflate, care se rotesc cu

viteze periferice diferite;- frecare (fig.1,d,e), ce are loc la morile cu pietre sau discuri aşezate vertical;- spargere, prin lovituri produse de ciocane (fig.1,f), este întâlnită la morile cu ciocane.

Nutreţurile concentrate se prelucrează după următoarele scheme tehnologice:1. Curăţire – Mărunţire2. Curăţire – Mărunţire – Dozare3. Curăţire – Mărunţire – Dozare – Amestecare4. Curăţire – Mărunţire – Dozare – Opărire – Amestecare5. Curăţire – Umectare – Mărunţire – Drojdiere - AmestecareFiecare operaţie din schemele prezentate se efectuează la utilaj special. Operaţiile pot fi incluse

în fluxuri tehnologice continui şi discontinui. Atunci când fluxurile sunt continui este necesar de respectat următoarea regulă – capacitatea de lucru a utilajului următor în flux trebuie să fie mai mare decât capacitatea celui precedent sau este necesar de sincronizat timpul de lucru a utilajului cu o

Fig.1

capacitate de lucru mai mare cu capacitatea fluxului. Capacitatea de lucru a fluxului este influenţată de capacitatea de lucru a ultimului utilaj ce lucrează în acest flux.

3.Clasificarea şi particularităţile constructive ale morilor cu ciocane.Deci cum sa menţionat în zootehnie cea mai largă răspândire la mărunţirea concentratelor au

primit morile cu ciocane, datorită faptului că sunt utilaje simple, robuste, uşor de exploatat. Ele macină cele mai diverse materii prime fără să încălzească prea mult măcinişul şi asigură condiţiile de calitate specifice.

Procesul tehnologic de măcinare constă în alimentarea maşinii cu material, mărunţirea materialului şi evacuarea produsului obţinut.

Morile cu ciocane (fig.2; 3) sunt formate din dispozitivul de alimentare, camera de măcinare, dispozitivul de evacuare a materialului măcinat şi mecanismul de acţionare. Dispozitivul de alimentare constă dintr-un coş pentru concentrate, jgheab şi un mecanism pentru reglarea alimentării. Camera de măcinare este formată dintr-o carcasă metalică, rotorul cu ciocane şi sita calibrată. Dispozitivul de evacuare a materialului măcinat reprezintă un ventilator centrifugal şi se află pe aceiaşi axă cu rotorul fiind unit direct sau prin intermediul unui ambreiaj. Mecanismul de acţionare constă dintr-un motor trifazat asincron care acţionează rotorul fie direct fie prin transmisie prin curea.

Cerinţe tehnice impuse procesului de măcinare şi defibrare a nutreţurilor şi avantaje. Faţă de morile cu ciocane se impun .următoarele cerinţe : să fie universale pentru a permite atât măcinarea concentratelor cât si fibrarea grosierelor, să permită măcinarea nutreţurilor cu umiditate până la 20%, să nu producă încălzirea măcinişului, să permită obţinerea unor măcinişuri cu o granulaţie cuprinsă între 0,2 şi 3 mm, organele de lucru să fie rezistente la uzură. In comparaţie cu celelalte sisteme de măcinare (mori cu pietre sau cu valţuri, zdrobitoare cu discuri stelate sau cu degete) morile cu ciocane prezintă multiple avantaje : nu produc încălzirea măcinişului, cu adaptări simple permit fibrarea grosierelor, au construcţie simplă şi cu posibilităţi de acţionare directă de către electromotoare, comoditate în exploatare.Tipuri de mori cu ciocane, procese de lucru. Tipuri de aparate de măcinat. Acestea sânt : cu cameră închisă şi cu cameră deschisă.La aparatele cu cameră închisă (fig. 1), alimentarea cu furaj se face frontal (axial sau dezaxat), suprafaţa laterală fiind complet închisă de sită şi de plăcile contrabătătoare.

Fig. 1. Aparat de măcinat cu cameră închisă :

l — jgheab de alimentare; 2 — cutie cu magneţi; 3 — arbore; 4 — disc; 5 — sită; 6 — conductă de evacuare; 7 — dispozitiv de mărunţire cu plăcuţe fixe; 8 — ciocan; 9 — bolt.

Aceste aparate se folosesc numai la măcinarea cerealelor boabe. Mărunţirea boabelor are loc ca urmare a ciocnirilor repetate a acestora cu ciocanele rotorului, cu plăcuţele contrabătătoare şi cu muchiile orificiilor tei.

Pentru a ajunge la granulaţia dorită, particulele de nutreţ execută mai uite rotaţii în jurul axului rotorului, formând un strat inelar dispus între ta şi ciocane. Particulele acestui strat au viteze diferite (viteza maximă înd-o particulele de la interior) din care cauză mărunţirea se datoreşte ciocnirilor reciproce dintre particule si frecării acestora cu muchiile orificiilor sitei (0 1,5—10 mm).

Pentru obţinerea diverselor granulaţii ale măcinişului sunt necesare verse dimensiuni ale orificiilor sitei, deci diverse site.

Rotorul cu ciocane are atît rol de mărunţire a boabelor, cît şi rol de ventilator ajutînd la evacuarea şi transportul pneumatic al măcinişului.

Fig. 2. Aparat de măcinat cu cameră deschisă:l — jgheab de alimentare; 2 — cutie cu magneţi; 3 — rotor cu ciocane; 4 — plăci cu rifluri; 5 — sită; 6 — conductă de transport; 7 — cadru; 8 — placă cu rifluri; 9 — capac; 10 — dispozitiv de reglare a fantei de alimentare

Datorită mişcării de rotaţie a măcinişului în interiorul camerei de măcinare şi frecării cu muchiile orificiilor sitei rezultă o cantitate de praf relativ mare.

La aparatele cu cameră deschisă (fig. 2.) alimentarea cu furaj se face radial sau radial-tangenţial, printr-o deschizătură anume practicată, în strat de grosime constantă, prin curgere liberă pe toată lăţimea camerei de măcinare.

La aceste aparate destinate, în special, concentratelor, mărunţirea se realizează, în principal, datorită ciocnirilor dintre particulele de furaj şi ciocane, respectiv rifluri, sita având mai mult rol de sistem de separare şi evacuare.

în comparaţie cu aparatul precedent mărunţirea se face mai rapid, particulele executând mai puţine rotaţii în jurul axului rotorului din momentul intrării până la părăsirea camerei de măcinare. Din acest motiv şi cantitatea de praf formată este mai mică.

Evacuarea şi transportul măcinişului se face cu un sistem de transport pneumatic aspirant-refulant.în cazul fibroaselor şi grosierelor aparatul de măcinare cu cameră deschisă are o construcţie şi o

dispunere deosebită (fig. 3.), adaptat alimentării aparatului cu baloturi de paie, fîn etc.

Mărunţirea nutreţului se realizează sub acţiunea ciocanelor şi a muchiilor orificiilor sitei (circulare sau pătrate de 20—50 mm) care au şi rol de cuţite ce contribuie la mărunţirea nutreţului, în cazul fibroaselor mărunţirea are loc prin tăiere şi rupere, în timp ce în cazul ciocălăilor de porumb mărunţirea are loc asemănător ca la concentrate. Datorită prezenţei sitei, în general, are loc o mărunţire excesivă a nutreţului, producându-se mult praf, fapt ce contravine cerinţelor zootehnice.

Tipuri de rotoare cu ciocane. Din punct de vedere constructiv rotoarele morilor cu ciocane se prezintă sub formă de tambur, disc sau rotor cu mai multe discuri. Acesta din urmă este şi cel mai răspândit tip de rotor (fig. 4.).

Fig. 3. Aparat de măcinare cu cameră deschisă pentru nutreţuri fibroase şi grosiere :1 — jgheab de alimentare; 2, 3 — pîrghiile dispozitivelor de blocare şi acces la rotor; 4 — carcasă rabatabilă; 5 — rotor cu ciocane: 6 — conductă de evacuare; 7 — sită; 8 — cadru.

Fig. 4. Schema constructivă a rotorului cu ciocane:1 — arbore; 2 — disc; 3 — bolţ; 4 —ciocan; 5 — rondele distanţiere; 6 —bucşe distanţiere.

Discurile de formă circulară se fixează pe arbore cu ajutorul unor pene paralele sau caneluri. Ciocanele se montează articulat pe bolţuri care au şi rolul de a fixa axial pachetul de discuri (cu piuliţe sau splinturi). In toate cazurile se folosesc asamblări demontabile pentru a permite întoarcerea şi schimbarea ciocanelor uzate.

Rotoarele cu ciocane pot fi înguste (D/L = 4—7) sau late (D/L = = 1,5—1,7). Rotoarele late (fig. 5.) se caracterizează în general prin con-

Fig. 5. Tipuri de rotoare cu ciocane : a — lat; b — îngust.surn mare de metal şi un număr mare de ciocane. Avantajul acestor rotoare, care se folosesc, în special, la morile pentru fibroase, este că ,se pot echilibra uşor, deoarece elipsoidul de inerţie are o formă apropiată de sferă.

Rotoarele înguste se caracterizează prin consum redus de metal şi nurnăr redus de ciocane. Dezavantajul acestor rotoare constă în faptul că se echilibrează greu deoarece elipsoidul de inerţie este turtit după axa de rotaţie. Pentru echilibrare este nevoie de o tehnică superioară. Aceste rotoare se folosesc la aparatele de măcinat cu cameră închisă.

în cazul morilor universale se recomandă folosirea rotoarelor late.Tipuri de ciocane şi dispunerea lor pe rotor. Ciocanele reprezintă organul de lucru principal al

morilor cu ciocane, de forma sa constructivă depinzând în mare măsură atît intensitatea şi calitatea mărunţirii nutreţurilor cît şi consumul specific de energie.

Ciocanele au formă de plăcuţe (simple, cu muchii multiple, cu zimţi), de corpuri geometrice sau de freză (fig. 6). Cele sub formă de plăcuţe sînt universale, putînd fi utilizate atît la măcinarea fibroaselor cît şi a concentratelor (de preferinţă cele cu muchii multiple). Ciocanele în formă de corpuri geometrice se folosesc mai ales la măcinarea nutreţurilor sub formă de bucăţi, iar cele de tip freză la mărunţirea nutreţurilor verzi sau suculente, în cazul măcinării fibroaselor şi grosierelor uscate se preferă ciocanele sub formă de plăcuţe simple.

Ciocanele sub formă de plăcuţe, avînd formă simetrică, pot fi montate în patru poziţii ceea ce prelungeşte durata lor de funcţionare. Lungimea acestor ciocane este cuprinsă între 90 şi 160 mm, lăţimea între 30 şi 60 mm, iar grosimea între 2 şi 12 mm.

Ciocanele se execută din oţel carbon de calitate (OLC 65), oţel aliat cu mangan, oţel arc, muchiile active fiind durificate.

O mare importanţă o are dispunerea ciocanelor pe rotor. Aceasta trebuie să răspundă următoarelor cerinţe :

— să acopere întreaga lăţime a camerei de măcinare ;- să nu aglomereze nutreţul într-o anumită zonă a camerei ;- pe aceeaşi urmă să treacă un număr minim de ciocane ;

- să nu dezechilibreze rotorul.Cele mai răspîndite moduri de dispunere a ciocanelor pe rotor sunt: după linii elicoidale cu unul sau mai multe începuturi, după linii paralele şi în sistem combinat (fig. 7).

Fig. 6. Tipuri de ciocane : a ,b, c, d — sub formă de plăcuţe; e — sub formă de corp geometric; f — sub formă de freză.

Fig. 7. Schema de dispunere a ciocanelor pe rotor :a — după două linii elicoidale simetrice; b — după linii paralele; c — în sistem combinat; I, II... bolţuri; 1, 2 ... discuri.

Din figură se observă că în varianta de dispunere după linii elicoidale simetrice o singură condiţie nu este îndeplinită. Măcinişul se aglomerează în părţile laterale ale camerei.