Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к смесителям непрерывного действия, предназначенным для смешивания концентрированных комбикормов.

Известно устройство для смешивания кормов (патент №2372817, кл. A23N 17/00, 2006 г.), содержащее станину, установленный на ней посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, при этом боковая поверхность каждой секции барабана выполнена из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами друг с другом с ообразованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что смешивание производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке, недостаточной интенсивностью смешивания и интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом, а также необходимостью наклона барабана или всей установки для обеспечения перемещения компонентов кормов от загрузки к выгрузке, а также большие габариты.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления кормов (патент №2358620, кл. A23N 17/00, 2009 г.), содержащее горизонтально установленную тороидальную рабочую камеру на платформе, снабженную вибратором, закрепленным в платформе вертикально внутри тороидальной рабочей камеры, смонтированной посредством пружин на основании, при этом тороидальная рабочая камера изготовлена из секций, смонтированных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников с образованием по наружной и внутренней поверхности тороидальной рабочей камеры, направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и винтовых поверхностей, расположенных под углом друг к другу.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, обусловленные круговой формой траектории колебаний рабочей камеры и недостаточной производительностью приготовления кормов, сложностью изготовления.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, изменение формы траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (E_п) в 1,3-1,5 раза путем монтажа вибратора под платформой с рабочей камерой вибратора горизонтально, установкой рабочей камеры на платформе наклонно под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки и изготовлением рабочей камеры с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий.

Техническое решение достигается тем, что в вибрационной установке для приготовления кормов, содержащей загрузочное и разгрузочное приспособления, тороидальную рабочую камеру, установленную на платформе, снабженную вибратором и смонтированную посредством пружин на основании, рабочая камера установлена на платформе с наклоном под углом β к горизонту в сторону загрузки-выгрузки с вибратором, смонтированным под платформой горизонтально, обеспечивающим изменение формы траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, и изготовлена с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, при этом рабочая камера изготовлена из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, смонтированного из полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям в виде линий сгиба, расположенных на полосе на равных расстояниях друг от друга и размещенных под углом к кромкам полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными на полосе попеременно и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо с многогранной поверхностью, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелой рабочей камеры, с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой вибрационной установки для приготовления кормов.

Новизна обусловлена тем, что изменена форма траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (E_п) в 1,3-1,5 раза и повышает производительность путем монтажа вибратора горизонтально под платформой с рабочей камерой.

Новизна усматривается том, что рабочая камера установлена на платформе наклонено под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена в виде тора с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов кормов, но и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности рабочей камеры образованы зигзагообразные поверхности, что обеспечивает изменение направления движения компонентов кормов, в результате повышается производительность и расширяются технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что секции, из которых собрана рабочая камера, по периметру смонтированы из полос с размеченными на них четырехугольниками, разными по площади и размерам, поэтому интенсивность и эффективность приготовления кормов возрастает, расширяются технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру рабочей камеры проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение компонентов кормов в каждом сечении рабочей камеры, а значит, повышение производительности, эффективности, расширение технологических возможностей.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что четырехугольники полос, из которых смонтированы секции рабочей камеры, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов кормов возрастает, процесс приготовления кормов интенсифицируется.

Новизна заключается также в том, что рабочая камеры изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения компонентов кормов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена вибрационная установка для приготовления кормов, общий вид с наложенным разрезом рабочей камеры по А-А на фиг.2; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А рабочей камеры на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.2; на фиг.6 - ¼ рабочей камеры вибрационной установки для приготовления кормов, вид сверху; на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольника; на фиг.9 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.10 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.11 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо в виде кругового сектора - секцию.

Вибрационная установка для приготовления кормов (фиг.1, фиг.2) содержит тороидальную рабочую камеру 1, установленную на платформе 2, снабженную вибратором 3 и смонтированную посредством пружин 4 на основании 5. Рабочая камера 1 установлена на платформе 2 с наклоном под углом β к горизонту в сторону загрузочного окна квадратной формы 6 и разгрузочного окна 7 (фиг.2, фиг.3, фиг.4), загрузочное и разгрузочное приспособления на чертежах не показаны. Внутри рабочей камеры 1 между загрузочным окном 6 и разгрузочным окном 7 смонтирована перегородка 8. Вибратор 3 смонтирован под платформой 2 горизонтально и поэтому обеспечивает изменение формы траектории колебаний рабочей камеры 1 с круговой, как в прототипе, на вертикальный эллипс. Рабочая камера 1 изготовлена с образованием по ее наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий (фиг.1, фиг.2 фиг.3, фиг.4, фиг.5, фиг.6) выполнен в виде тора (кругового кольца) с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и может быть изготовлен из четырех секций 9, 10, 11, 12 (одна из секций, например 9, показана на фиг.6), соединенных между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п. Каждая из секций 9, 10, 11, 12 смонтирована из круговых секторов, на фиг.6 один из круговых секторов 13 выделен сплошными утолщенными линиями и соединенными между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п. Каждый из круговых секторов (фиг.6, фиг.7) смонтирован из полосы 14, на которой размечены прямоугольники 15, по диагоналям которых расположены линии сгиба 16 на равных расстояниях друг от друга, одна из диагоналей - линия сгиба полосы 14 показана на фиг.8 утолщенной линией. На полосе 14 размечены также линии обрезки 17 кромок полосы 14, показанных на фиг.8 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 17 участки полосы 14 (на фиг.8 эти участки полосы 14 заштрихованы) отрезаются, и полоса 14 приобретает вид, показанный на фиг.9, у которой линии сгиба полосы 16 разные по длине L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₇, L₈, L₉, L₁₀, L₁₁, L₁₂, L₁₃, L₁₄, L₁₅, L₁₆. Полоса 14 (фиг.10) после обрезки кромок прямоугольников 15 по линии обрезки 17 сгибается попеременно в разные стороны по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы 14 с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - т.е. по диагоналям 16 квадратов 15, параллельных друг другу, и затем сворачивается в кольцо 18 с многогранной поверхность, как показано на фиг.11. Кромки 19 и 20 полосы 5 после сворачивания в кольцо 11 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием кругового сектора 13.

Таким образом, рабочая камера 1 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру рабочей камеры 1 (одна из винтовых линий показана на фиг.2 утолщенной линией 21-22, а на фиг.6 утолщенной линией 23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39 и винтовыми канавками внутри рабочей камеры 1 в виде карманов треугольной формы под углом к оси рабочей камеры 1. Вертикальная ось вибратора, как видно на фиг.1, расположена под углом β к оси тороидальной рабочей камеры 1, что обеспечивает изменение траекторий движения компонентов кормов внутри рабочей камеры 1, движущихся по вертикальным эллиптическим траекториям и одновременно от загрузки к выгрузке по винтовым поверхностям треугольной формы рабочей камеры 1.

Рабочая камера 1 (фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.3, фиг.4) в виде кругового кольца (тора) с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлена и иным способом.

Вибрационная установка для приготовления кормов работает следующим образом.

Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 1 передается частицам компонентов кормов, находящимся внутри рабочей камеры 1 и поступающим внутрь рабочей камеры 1 непрерывным потоком через загрузочное приспособление (на чертеже не показано) и квадратное загрузочное окно 6. Частицы компонентов кормов совершают вращательное движение по вертикальным эллиптическим траекториям, при котором и происходит процесс приготовления кормов. При этом частицы компонентов кормов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 1. Так как по длине рабочей камеры 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов кормов, которые при этом взаимодействуют с карманами треугольной формы внутренних стенок рабочей камеры 1, т.е. имеет место повышение интенсивности приготовления кормов. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру рабочей камеры 1 способствует не только усложнению траекторий движения компонентов кормов, но и перемещению по проходному сечению рабочей камеры 1 в сторону выгрузки-разгрузочному окну 7 круглой формы. При движении компонентов кормов по проходному сечению рабочей камеры 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разряжения в каждом сечении рабочей камеры 1 по всему его объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности. Готовые корма через разгрузочное окно 7 выводятся с помощью разгрузочного приспособления (на чертежах не показано) за пределы вибрационной установки для приготовления кормов.

Технико-экономические преимущества возникают за счет изменения формы траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (E_п) в 1,3-1,5 раза и повышает производительность путем монтажа вибратора горизонтально под платформой с рабочей камерой, а также за счет того, что рабочая камера установлена на платформе с наклоном под углом β к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, что повышает производительность и расширяет технологические возможности. Технико-экономические преимущества возникают также за счет выполнения рабочей камеры в виде тора, с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые тоже обеспечивают изменение направления движения потоков компонентов кормов и расширение технологических возможностей.