Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ВИБРАЦИОННОЕ 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 сообразованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°.

Недостатками 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, изменения формы траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_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 в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве вибрационном для приготовления кормов, содержащем 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 α под углом 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 выполнена в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры, смонтированы из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы, свернутой в кольцо с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными параллельно друг другу, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелой рабочей камеры, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону под углом к продольной оси рабочей камеры, волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру рабочей камеры могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого устройства вибрационного 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 (Е_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 с наклоном 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 в виде карманов волнообразной формы с центром кривизны, расположенными внутри рабочей камеры, и однонаправленных многозаходных винтовых линий, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов кормов, но и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде тора с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов волнообразной формы, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов кормов, но и расширение технологических возможностей.

Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности рабочей камеры образованы поверхности волнообразной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, 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 разных 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 и расширение технологических возможностей.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что четырехугольники полос, из которых смонтированы секции, 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 камера 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 и увеличивает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

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

Новизна заключается также в том, что рабочая камера 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 изображено устройство вибрационное 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 - ¹/₄ рабочей камеры установки вибрационной для приготовления кормов, вид сверху; на фиг.7 - разрез 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.

Устройство вибрационное 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 α к горизонту в сторону загрузочного окна квадратной формы 6 со стороной квадрата a×a и разгрузочного окна 7 в виде окружности диаметра D (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 (фиг.6, фиг.7) выполнена в виде тора из секций 9 (фиг.6) с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и сснаружи рабочей камеры 1 под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны (фиг.7), расположенными сснаружи 10, 11, 12, 13, 14, 15, и карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения тороидальной рабочей камеры 16, 17, 18, 19, 20, 21.

Секции 9 (одна из секций 9 на фиг.6 выделена сплошными утолщенными линиями) выполнены в виде кругового сектора и соединены между собой известными методами, например сваркой клейкой и т.п., с образованием по наружному и внутреннему периметру тороидальной рабочей камеры 1 винтовых канавок внутри и снаружи рабочей камеры 1 под углом к оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры 1.

Карманы криволинейной формы по наружной поверхности 10, 11, 12, 13, 14, 15 (фиг.7) и карманы криволинейной формы по внутренней поверхности 16, 17, 18, 19, 20, 21 по периметру рабочей камеры 1 могут быть различными не только по форме, но и по размерам.

Каждая из секций 9 изготовлена из полосы 22 (фиг.5) согнутой волнообразно по линиям сгиба 23 расположенными под одинаковыми углами φ к продольным кромкам полосы 22 и размещенными на одинаковых расстояних L между линиями сгиба 23. Расстояние L равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, а именно расстоянию между точками А-Б, Б-В, В-Г, Г-Д, Д-Е, Е-А.

Таким образом, каждая из секций 9 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.6, фиг.7) и смонтирована из полосы 22 (фиг.8, фиг.9), на которой размечены прямоугольники 20 (один из прямоугольников показан на фиг.8 двойной линией) и линии сгиба 23, размещенные друг от друга на одинаковых расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов на расстояниях L и под углом φ к продольным кромкам полосы 23.

На полосе 22 размечены также линии обрезки 25 кромок полосы 22, показанные на фиг.8 штрих-пунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 25 участки полосы 22 (на фиг.8 эти участки полосы 22 заштрихованы) отрезаются, и полоса 22 приобретает вид, показанный на фиг.9, у которой линии сгиба 23 полосы 22 разные по длине L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиями сгиба 23 параллельных друг другу. Полосу 22 (фиг.9) после обрезки кромок прямоугольников 24 по линии обрезки 25 сгибают волнообразно по прямым линиям, размещенным под углом φ к кромкам полосы 22 с образованием волнообразных поверхностей А-Б, Б-В, В-Г, Г-Д, Д-Е, Е-А (фиг.10) и затем сворачивается в кольцо 26 (фиг.11) с криволинейной волнообразной поверхностью. Волнообразную полосу 22 после сворачивания в кольцо 26 соединяют известными методами, например сваркой, пайкой и т.д. по поперечным кромкам 27 и 28 (фиг.10, фиг.11) полосы 22 с образованием секции 9 в виде кругового сектора.

Таким образом, тороидальная рабочая камера 1 (фиг.1, фиг.2, фиг.3), изготовленная в виде тора, выполнена по периметру в виде многозаходной волнообразной винтовой поверхности криволинейной формы под углом к оси рабочей камеры 1. На фиг.6 показано, что по наружному диаметру D тороидальной рабочей камеры 1 расстояние между винтовыми поверхностями - S₁, а по внутреннему диаметру d расстояние между винтовыми поверхностями - S₂. При этом S₁ больше S₂.

Тороидальная рабочая камера 1 (фиг.2, фиг.3) в виде тора (кругового кольца) с волнообразной криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием карманов криволинейной формы с изменяющимся по диаметру рабочей камеры шагом может быть изготовлена и иным способом.

Устройство вибрационное для приготовления кормов с тороидальной рабочей камерой 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 на пути движения частиц компонентов кормов при этом вращательном движении под разными углами расположены винтовые волнообразные поверхности, то частицы компонентов вынуждены изменять направления своего движения и совершать сложное движение при котором они не только перемещаются от загрузки к выгрузки, но и обеспечивают интенсификацию процесса приготовления кормов и расширение технологических возможностей. При этом 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 волнообразной 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 устройства вибрационного 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 (Е_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 α 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 волнообразной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые обеспечивают изменение направления движения потоков компонентов кормов и расширение технологических возможностей.