Досліджено процес здрібнення зерна у відцентрово-ударному млині. Розглянуто питання підвищення його ефективності шляхом оптимізації технологічних параметрів. Результати теоретичних та експериментальних досліджень використано для розробки та виготовлення відцентрово-ударного млина.

Надано оцінку дробарок за умов подрібнення інгредієнтів комбікормів по питомих сукупних витратах енергії. Показано доцільність використання дробарки типу "Харків'янка" для подрібнення зернових інгредієнтів комбікормів. Оцінка дробарок показала, що питомі сукупні витрати енергії дробаркою типу "Харків'янка" на 14,87, 21,16, 40,67, 49,19 % менші, ніж дробарок типу "ДЗ-3", "АТДМ2Р", "КД-2", "Д-2" відповідно. Причому питомі сукупні витрати енергії дробарки "Д-2", по відношенню до вищеперерахованих типів дробарок, зростають на 49,19, 40,30, 35,20 та 14,40 % відповідно.

Наведено дослідження та розглянуто технологію виробництва біологічно активних сумішей для преміксів. Розроблено перспективну технологічну схему вібраційного дезінтегратора, яка надає можливість поєднати операції дроблення, сепарації та змішування компонентів вітамінних препаратів.

Досліджено питання підвищення зносостійкості та довговічності шнеків і циліндрів екструдерів за переробки фуражного зерна з домішками мінералу сапоніту шляхом правильного вибору матеріалів, прогресивних методів зміцнення поверхні та раціонального конструювання. Експериментальними дослідженнями встановлено, що максимальну зносостійкість в абразивному середовищі показали зразки із сталі Х12, яку зміцнено нітрогартуванням (іонним азотуванням за оптимальним режимом і наступним гартуванням) з вмістом залишкового аустеніту 55 % в структурі матеріалу. Розроблено теоретико-експериментальну методику розрахунку зносостійкості та довговічності конструктивних елементів з градієнтними покриттями та метастабільними фазами в структурі матеріалу за абразивного зношування, яку можна використати під час розрахунків зносостійкості градієнтних покриттів, одержаних за іншими технологіями. Застосовано секційні конструкції шнека та циліндру з призматичними вставками на внутрішній поверхні його окремих секцій, які підвищують довговічність та ремонтопридатність екструдера.

Вперше розроблено математичну модель процесу гравітаційної розмірної сепарації зернових сумішей за допомогою щілинних отворів, що розташовані між поділяючими поверхнями брахистохронної властивості. Вперше розроблено математичну модель таутохронного руху зернових частинок по гравітаційній скатній поверхні для забезпечення подрібнення прямим ударом, програму та методику побудови розгорнення сепаруючих конусів з таутохронними напрямними. Обгрунтовано й експериментально підтверджено доцільність використання процесу попередньої сепарації зерна в дробарці прямого удару за виробництва комбікормів. Розроблено математичні моделі чотирьох фаз попередньої гравітаційної розмірної сепарації зернових сумішей крізь щілинні отвори. Одержано залежності впливу на якісні показники процесу подрібнення конструктивно-технологічних параметрів пристрою для попередньої сепарації зерна в дробарці прямого удару.

Проаналізовано останні досягнення щодо створення обладнання для подрібнення зерна та визначено конструкції дробарки зерна прямого удару.

Проаналізовано останні досягнення щодо створення обладнання для подрібнення зерна та оптимізації енерговитрат процесу подрібнення зерна шляхом вдосконалення конструкції дробарки зерна.

У результаті аналізу існуючих засобів дроблення зернового матеріалу виділено молоткові дробарки, розглянуто конструктивні схеми і відзначено їх основні недоліки. Перспективною визнано схему з попередньою сепарацією зерна і подрібненням кожної фракції на окремих частинах ротора дробарки. Розроблено спосіб і описано пристрій подрібнення зерна прямим ударом робочих органів у вигляді металевих пальців ротора з вертикальною віссю обертання з попередньою сепарацією зернового матеріалу. З метою встановлення раціональних співвідношень конструктивних параметрів дробарки, що розробляється, проведено моделювання процесу подрібнення зерна з використанням програмних комплексів ANSYS та SolidWorks. Одержано поля розподілу швидкостей і ліній руху зернових часток по об'єму дробарки, які свідчать про вузький діапазон розподілу швидкостей у зоні подрібнення та зменшену кількість циркуляційних рухів у порівнянні з іншими типами молоткових дробарок. Наведено експериментальні дані модуля помелу зерна, що добре корелюють з результатами комп'ютерного моделювання.

Розглянуто конструкції молоткових подрібнювачів, а також проведено аналіз напрямків їх удосконалення. Процес подрібнення є одним із найбільш енергоємних процесів не тільки в кормоприготуванні, а в сучасній промисловості в цілому. Він потребує як великих енергетичних витрат, так і значних витрат металу внаслідок зношення робочих органів подрібнювачів. Зменшення витрат енергії у процесі подрібнення є одним із важливих питань сільськогосподарської галузі багатьох країн світу.

Однією із найбільш енергоємних операцій, що застосовуються в технології приготування кормів для тваринництва, є подрібнення. Тому, наукові дослідження спрямовані на мінімізацію споживання енергетичних ресурсів технологічними машинами - дробарками та підвищення енергоефективності процесу в цілому є актуальною задачею. При подрібненні зерна із показником вологовмісту вище базисної кондиції спостерігається низька ефективність способу подрібнення ударом, що зумовлено підвищеною пластичністю матеріалу та збільшенням значення граничної деформації, яку зерно може сприймати до руйнування. Часткове вирішення даної проблеми можливе при комбінуванні способу різання та удару, що і лягло в основу технічного рішення реалізованого у науковій лабораторії Вінницького національного аграрного університету, де було розроблено конструкцію та здійснено експериментальні випробування вібродискової дробарки. Подальше підвищення енергоефективності технологічної операції подрібнення зерна потребує здійснення теоретичних досліджень динаміки процесу, та визначення мінімальної кількості енергії, необхідної для руйнування. Базуючись на законах механіки твердого тіла та шляхом застосування реологічних методів дослідження дисперсних систем представлені значення абсолютної деформації та роботи яка здійснюється при руйнуванні зернини кукурудзи під дією прикладеного ударно-різального навантаження в аналітичній та графічній формі. Крім того, результати даних досліджень дозволяють встановити крайові значення пластичних та пружних абсолютних деформацій, що відбуваються в матеріалі, що є необхідною умовою для теоретичного обгрунтування закону подрібнення.

Представлено результат конструкційних дослідженень робочого органу малогабаритних молоткових кормодробарок що викориттовуються в технології подрібнення зернових кормів та, на основі яких створено новий робочий орган універсальної молоткової кормодробарки що документально засвідчено свідотством про право на винахід, патентом на корисну модель, науково дослідної малогабаритної молоткової кормодробарки № ua 116570 [1].

Наведено результати розрахунків геометричних параметрів вдосконаленого верстата для подрібнення зерна на концентрований корм. Запропоновано графічний метод визначення геометричних параметрів деки. Попередні розрахунки показують, що удосконалення надасть змогу спростити конструкцію, зменшити енергоємність і металоємність верстата на 35 - 59 %.

Виконано аналіз найбільш поширених гіпотез подрібнення твердих тіл, в результаті якого встановлено, що в більшості випадків процес подрібнення залежить від багатьох факторів випадкового характеру і важко піддається аналітичному моделюванню. Визначено умови удосконалення процесів подрібнення і конструкцій подрібнювачів, впровадження яких надасть змогу значно знизити енергетичні витрати на процес подрібнення.

Наведено дослідження, спрямовані на збільшення терміну експлуатації сепаруючих робочих органів, за рахунок внесення конструктивних змін та своєчасного їх перевертання (реверсу). Аналітичними дослідженнями встановлено основні параметри процесу зміни форми отворів сепаруючих робочих органів в процесі експлуатації. Обгрунтовано параметри отворів конструктивно-удосконапених решіт. Враховуючи нерівномірність розподілу інтенсивностей зношування отворів обгрунтовано доцільність їх перевертання для збільшення терміну експлуатації. Експериментально отримано закономірності динаміки зміни форми отворів як для серійних решіт, так і решіт з отворами тороїдальної форми. Показано, що застосування нової форми отворів принципово змінює характер утворення профілів зношування і сприяє збільшенню їх довговічності на 75 %.