Способ уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах

Способ уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к механизации заготовки консервируемых кормов в рулонах.

В последние годы получило распространение консервирование провяленных в поле скошенных трав до влажности 25-60% путем приготовления из них недосушенного сена, сенажа и силоса с пониженной влажностью в большегабаритных цилиндрических рулонах с обмоткой их пленочным герметичным материалом. Корма уплотняются в процессе формирования рулонов и защищаются от доступа воздуха на всех стадиях заготовки, хранения и длительного скармливания. За счет этого снижаются общие потери питательных веществ, в том числе и вследствие вторичной ферментации при длительной аэрации законсервированных кормов в процессе из выгрузки их хранилищ.

Известны два основных способа герметизации кормов в рулонах путем многослойной обмотки последних эластичной самосклеивающейся пленкой. В обоих способах аналогичны все подготовительные до прессования рулонов операции: скашивание трав, ворошение их в процессе провяливания, формирование валков.

В первом способе подбор провяленных трав из валков, формирование из трав рулонов без обвязки шпагатом и обмотка их несколькими слоями из эластичной самоклеящейся пленки производится специальным пресс-подборщиком. Намотанная в несколько слоев на рулоны пленка одновременно обеспечивает герметизацию корма и сохранность формы рулонов без обвязочного шпагата. Из пресса загерметезированные рулоны выгружаются на поле. Погрузка рулонов в транспортные средства осуществляется тракторным погрузчиком со специальным приспособлением для захвата упакованных в пленку рулонов с соблюдением мер по исключению разрывов пленочного покрытия. Таким же погрузчиком укладываются в штабель рулоны в месте их хранения вблизи животноводческих ферм (пат. RU №2146437, Кл. A 01 F 15/07, 2000 г.).

Однако недостатками данного способа являются:

- применение сложного узкоспециализированного пресс-подборщика, который не может использоваться для уборки высушенных до требуемой влажности сена, соломы, льна и других материалов с обвязкой рулонов шпагатом, которые до хранения не требуется герметизировать;

- повышенная вероятность разрыва пленочного материала на рулонах при выгрузке их на поле, погрузке, транспортировке, разгрузке и укладке в штабель на хранение;

- отсутствие визуального контроля за процессом обмотки рулонов пленочным материалом, что может ухудшить качество герметизации вследствие попадания частиц растений между слоями пленки.

Прототипом изобретения является второй способ уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах, в котором провяленные травы из валков подбирают пресс-подборщиком и формируют из них рулоны с обвязкой шпагатом. Сформированные рулоны выгружаются на поле. Погрузку их в транспортные средства производят тракторным погрузчиком общего назначения с приспособлением для захвата рулонов. Герметичная упаковка рулонов пленкой производится специальным упаковщиком на стационаре непосредственно перед укладкой их в штабель на хранение. Упаковщик агрегатируется с трактором и выполняет следующие операции: захват рулона с площадки, обмотку его пленочным материалом и укладку на площадку. Рулоны обматываются в 5-6 слоев эластичной самосклеивающейся пленкой шириной около 50 см, пленка на рулоны наматывается с натягом (55...70%) и укладывается внахлестку. Каждый последующий слой перекрывает предыдущий на 50%. Загерметизированные рулоны с площадки перегружают в штабель на хранение тракторным погрузчиком со специальным захватом-кантователем, которым их укладывают в вертикальном положении в несколько рядов в зависимости от влажности трав ("Заготовка травяных кормов с упаковкой их в пленку", проспект ОАО "Крестьянский Дом", г. Пермь, 2001 г.).

Недостатками данного способа являются:

- для исключения самонагревания травы в рулонах за счет аэрации и связанных с этим дополнительных потерь питательных веществ требуется разрыв во времени между формированием рулонов и обмоткой их пленкой, который не более 2...3 часов, что обуславливает четкую организацию работ;

- при выгрузке рулонов из пресс-подборщика на поле, погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке возможны случаи деформации поверхности рулонов и их намокание, что ухудшает склеивание полос пленки и снижает герметичность укрытия корма;

- неполное склеивание полос пленки имеет место также при попадании между ними частиц растений и влаги, поэтому рекомендуется удалять вручную частицы растений с пленки и не производить обмотку рулонов при дождливой погоде. В практических условиях эти рекомендации не всегда выполнимы;

- для обеспечения склеивания полос пленки требуются строго цилиндрические рулоны с ровной поверхностью и не теряющие форму при транспортировке и хранении, что обуславливает необходимость использования специальных пресс-подборщиков и валкообразователей. Поэтому используемые для заготовки сена и других кормов грабли для формирования валков и рулонные пресс-подборщики с обвязкой рулонов шпагатом не пригодны для заготовки кормов по такой технологии.

Кроме указанных общими недостатками обоих способов являются:

- значительные расходы на дорогостоящую самосклеивающуюся пленку без возможности ее повторного использования, достигающие 50% от общих затрат на заготовку корма;

- из загерметизированных рулонов не предусмотрен организованный выпуск образующихся при брожении газов, что может вызвать разгерметизацию рулонов, которая также может произойти при нарушении их формы при хранении за счет давления вышележащих рулонов в штабеле. Поэтому рекомендуется укладывать в штабель не более 3-х ярусов рулонов. Тяжелые рулоны из травы с высокой влажностью рекомендуется укладывать только в 1 ярус.

Задачами данного изобретения является снижение расхода пленочного материала, сокращение потерь корма за счет улучшения их герметизации, упрощение оборудования для герметичной упаковки рулонов, обеспечение возможности герметизации пленкой рулонов, сформированных различными используемыми в производстве для заготовки корма пресс-подборщиками.

Данная задача достигается тем, что в заявленном способе уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах, включающем подбор из валков провяленных трав с одновременным их уплотнением и формированием рулонов с обвязкой их шпагатом, герметичную упаковку пленочным материалом в стационарных условиях и укладку на хранение в штабель, каждый рулон дополнительно уплотняют с одновременным выравниванием его поверхности путем отсоса воздуха из-под надеваемого на него герметичного колпака, который затем снимают, а рулон герметично упаковывают пленочным материалом в виде чехла и повторно отсасывают воздух, обвязывают стягивающим поясом и укладывают на хранение в штабель. При этом из герметизированных рулонов обеспечивают выпуск в атмосферу газов, образующихся при биохимических процессах в консервируемом корме.

Для реализации данного способа можно использовать, например, устройство, представленное на фиг.1. На фиг.2 представлен общий вид клапана для выпуска газов. На фиг.3 - передвижная платформа со средствами для прессования и герметизации рулонов. На фиг.4, 5, 6, 7, 8 - последовательность операций технологического процесса способа и работы устройства.

Устройство состоит из стояка, выполненного для увеличения жесткости из двух труб 1 и 2 (фиг.1), который посредством крестовины 3 косынками крепится к платформе 4. Верхняя часть стояка перфорирована для обеспечения отсоса воздуха из рулона, в ней на упорах установлен периодически очищаемый фильтр 5 для отделения отсасываемого воздуха от случайных частиц травы. Для очистки фильтра и облегчения внедрения в рулон в верхней части стояка на резьбе установлен конический наконечник 6. На стояке установлен свободно скользящий фиксатор 7 с уплотняющей манжетой 8. К фиксатору приварена круглая опора 9 для установки рулонов. Диаметр опоры составляет 40% от диаметра рулона (Д_р). К опоре герметично прикреплен колпак 10, который для исключения прокалывания его стеблями растений выполнен из прочной эластичной пленки или другого плотного материала. Диаметр колпака на 10...15% больше диаметра рулона, и колпак должен свободно одеваться на рулон. Длина колпака выбирается с учетом габаритных размеров рулонов.

Фиксатор 7 посредством штыря 11 и опор 12 устанавливается в верхнее рабочее и нижнее нерабочее положения. При установке его в рабочее положение высота (h₁) должна составлять примерно 50% от высоты рулона (Н_р). Для устранения подсоса воздуха через зазоры между штырем 11 и отверстиями в стояке в последний герметично вварена гильза 13. Расстояние h₂ между фиксирующим штырем 11 и опорами 12 должно обеспечивать свободный доступ к центру нижней плоскости рулона при опущенном вниз фиксаторе 7 с опорой (фиг.7).

В стояк вварен патрубок с двухходовым краном 14, соединяющим стояк с атмосферой или с вакуум-проводом 15 (фиг.1, 3). На каждый заготавливаемый рулон корма в комплекте устройства должны быть герметизирующий чехол 16 (фиг.7, 8) из пленочного материала, уплотняющая втулка 17, пробка 18 с клапаном 19 для выпуска газов (фиг.2), стягивающий пояс 20 (фиг.8). Изделия устройства по позициям 10, 17, 18, 19 и 20 используются многократно в течение ряда лет. Герметизирующий чехол 16 снимается с рулонов при выгрузке их из хранилища. При этом чехлы могут быть изготовлены в виде мешков из пленки около 100 мкм с ограниченной кислородной проницательностью. Они должны свободно одеваться на дополнительно подпрессованный рулон, длина чехла должна быть достаточной для герметичного сочленения его с уплотняющей втулкой 17. В пробку 18 ввернут клапан 19 ниппельного типа (фиг.2). Для плотного прилегания чехла 16 к поверхности рулона используют брезентовый стягивающий пояс 20 с застежками (фиг.8). На патрубок клапана 19 с небольшим натягом надета трубка 21 из тонкой резины. Клапан 19 защищен сеткой 22. В собранном виде пробку с клапаном вворачивают на резьбе в уплотняющую втулку 17 сразу после подъема рулона со стояка. Для обеспечения поточности работ и повышения производительности на передвижной платформе 4 (фиг.3) устанавливают несколько стояков (например, 6 шт.). Их количество определяется принятым в хозяйстве темпом заготовки кормов. На платформе также размещен вакуум-насос 23 с вакуумметром 24. Для снижения стоимости оборудования, например, можно использовать временно резервный водокольцевой насос типа ВВН-1 производительностью 60 м³ в час и мощностью 4 кВт для доильных установок. Для герметичной упаковки рулонов уплотняющим колпаком используют зажим 25 (фиг.5, 6). Для захвата рулонов и установки их на устройство, укладки их в штабель и выгрузки их из него используют тракторный погрузчик типа ПКУ-0,8, оснащенный специальным захватом 26 (фиг.4, 8). Захват-кантователь (не показан) должен обеспечивать захват рулонов за боковую поверхность и поворот на 90-180° вокруг продольной оси погрузчика.

Способ уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах осуществляется посредством данного устройства следующим образом.

Сформированные рулоны, обвязанные шпагатом, доставляют к местам их хранения, где расположена платформа 4.

На всех стояках фиксаторы 7 с опорами 9 поднимают вверх (в рабочее положение) и в них устанавливают уплотняющие втулки 17. Рулон погрузчиком захватывают с площадки и поворачивают на 90° (в вертикальное положение). По разметочным линиям площадки погрузчик подъезжает к платформе и опускает рулон на стояк (фиг.4) до касания с опорой 9. Благодаря разметочным линиям (не показаны) облегчается совмещение центра рулона с осью стояка, при этом допускается несовмещение до 0,1 диаметра рулона.

На рулон надевают колпак 10, края его закручивают и герметично затягивают зажимом 25 (фиг.5). Затем открывают кран 14, из рулона вакуум-насосом 23 отсасывают воздух и под колпаком через 1,5...2 минуты создается разрежение около 0,8 кг/см². За счет разницы давлений снаружи и внутри рулона на его поверхность действует удельное давление около 0,8 кг/см². При диаметре рулона 1,5 м и длине 1,2 м общее давление на него составляет около 73 т, которое при сравнительно длительном воздействии достаточно для сжатия рулона с уменьшением его объема и выравниванием его поверхности (фиг.6).

Длительность отсоса воздуха, а следовательно, и время действия нагрузки, определяется цикличностью смены рулонов на каждом стояке. Известно, что травы лучше уплотняются при увеличении времени действия на них нагрузки. С учетом изложенного, не нарушая установленную цикличность выполнения операций, целесообразно в пределах возможного увеличивать длительность отсоса воздуха. Степень разрежения воздуха под колпаком 10 контролируется вакуумметром 24.

После дополнительного уплотнения рулона поворотом крана 14 в стояк впускается воздух и давление под колпаком 10 выравнивается с атмосферным. Затем снимают зажим 25 (фиг.6), вынимают штырь 11 и фиксатор 7 вместе с опорой 9 и колпаком 10 опускаются вниз, уплотняющая втулка 17, опираясь на стык труб стояка, остается вверху.

После этого на рулон надевают чехол 16, края которого обжимают на уплотняющей втулке 17 и уплотняют резиновым кольцом или плотно обвязывают тесьмой. Поворотом крана стояк соединяется с вакуум-насосом и производится кратковременная повторная откачка воздуха из рулона. Вероятность прокалывания стеблями растений чехла из сравнительно тонкой пленки значительно снижается за счет выравнивания поверхности рулона во время первого цикла уплотнения посредством колпака 10. Когда чехол плотно прижмется к поверхности рулона, на него надевают стягивающий пояс 20 (фиг.8), затем захватом-кантователем 26 рулон снимают со стояка и сразу же в уплотняющую втулку 17 заворачивают пробку 18 с клапаном, краном перекрывают отсос воздуха из стояка и подготавливают его к установке следующего рулона.

Кантователем рулон поворачивают на 180° (пробкой вверх), погрузчик переезжает к штабелю и устанавливает на него загерметизированный рулон в вертикальном положении, так чтобы между соседними в ряду рулонами был просвет для вывода рабочих органов захвата погрузчика без повреждения пленки. Во время укладки рулона в штабель оператор с подсобным рабочим производят уплотнение и герметизацию рулонов.

На герметизации рулонов и укладке их в штабель заняты один тракторист на погрузчике, оператор и подсобный рабочий. В прототипе на этих работах заняты два трактора (на упаковщике и погрузчике) и один оператор.

Использование предлагаемого способа для герметизации рулонов позволяет: упростить известное сравнительно сложное узко специализированное оборудование для формирования рулонов и их герметизации путем многослойной их обмотки самосклеивающейся пленкой. Кроме того обеспечивает возможность использования в этой технологии различных имеющихся универсальных пресс-подборщиков для прессования с обвязкой шпагатом рулонов, высвобождает используемый на обмотчике рулонов трактор, значительно сокращает расход пленочных материалов на герметизацию, а также обеспечивает возможность повторного использования изделий устройства.

1. Способ уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах, включающий подбор из валков провяленных трав с одновременным их уплотнением и формированием рулонов с обвязкой их шпагатом, герметичную упаковку пленочным материалом в стационарных условиях и укладку на хранение в штабель, отличающийся тем, что каждый рулон дополнительно уплотняют с одновременным выравниванием его поверхности путем отсоса воздуха из-под надеваемого на него герметичного колпака, который затем снимают, а рулон герметично упаковывают пленочным материалом в виде чехла и повторно отсасывают воздух, обвязывают стягивающим поясом и укладывают на хранение в штабель.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что из герметизируемых рулонов обеспечивают выпуск в атмосферу газов, образующихся при биохимических процессах в консервируемом корме.