Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА БАРАБАННАЯ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для приготовления грубых, сочных, водянистых и концентрированных кормов.

Известен барабанный смеситель кормов (а.с. №1666173, кл. A23N 17/00, 1987), содержащий барабан с винтовыми поверхностями состоящий из секций, каждая из которых выполнена из одинаковых по площади пластин, имеющих форму равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя своими сторонами по поверхности барабана и размещенных под углом друг к другу и к его оси, при этом секции соединены между собой свободными сторонами пластин и образуют разнонаправленные винтовые поверхности равного шага, а число пластин в секции является четным и как минимум равно шести.

Недостатками известного устройства являются сложность изготовления, ограниченные технологические возможности, плавность перемещения компонентов кормов от загрузки к выгрузке и недостаточная интенсивность процесса приготовления кормов.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является установка для смешивания компонентов корма (варианты) (патент №2385664, кл. A23N 17/00, 2010), содержащая, привод, загрузочные и разгрузочные цапфы, барабан, выполненный, по крайней мере, из трех полос, скрученных по винтовым линиям в продольном и в поперечном направлениях или трех винтовых полос криволинейной с вогнутой или выпуклой формы, описанных кривыми различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения барабана.

Недостатками известного устройства являются сложность изготовления, ограниченные технологические возможности, плавность перемещения компонентов кормов от загрузки к выгрузке и недостаточная интенсивность процесса приготовления кормов.

Техническим решением задачи является упрощение изготовления, расширение технологических возможностей, повышение интенсивности процесса приготовления кормов.

Техническое решение достигается тем, что в установке барабанной для непрерывного приготовления кормов, содержащей барабан, привод, загрузочные и разгрузочные цапфы, барабан выполнен в виде установленного наклонно под углом α относительно горизонтальной оси вращения цилиндра с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, размещенными под различными углами β и ψ к оси вращения и друг к другу под углом φ, при этом оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω, причем по всей длине барабана по его оси вращения смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков, путем ее растяжения или сжатия, и смонтирована таким образом, что малый диаметр конической пружины размещен внутри загрузочной цапфы, а большой диаметр конической пружины смонтирован у разгрузочной цапфы.

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

Новизна заключается в том, что в результате выполнения барабана в виде установлена наклонного под углом α относительно горизонтальной оси вращения цилиндра с плоскими торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, нарушается стационарность движения потоков компонентов кормов, которые совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как по периметру поверхность барабана выполнена в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность, расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается в том, что по всей длине барабана смонтирована коническая пружина с прямоугольным сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение частиц компонентов кормов в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса приготовления кормов, совершающих циркуляционное движение внутри в плоскостях перпендикулярных ее оси симметрии, встречаясь с витками конической пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются не только к периферии барабана, но и в сторону разгрузочного приспособления для вывода потоков компонентов кормов, увеличивают интенсивность приготовления кормов, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине барабана коническая пружина с прямоугольным сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов кормов и изменять скорости их перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности барабана в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения барабана, что нарушает стационарность движения частиц компонентов кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс приготовления кормов.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана и выполнение его в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра со стенками по периметру и с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы смонтирована под углом к оси вращения барабана и выполнена плоской эллиптической формы, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы размещена под углом не только к оси вращения, но и к торцевой стенке у загрузочной цапфы и выполнена тоже эллиптической формы, что нарушает стационарность движения частиц компонентов кормов, повышает производительность и эффективность приготовления кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что в результате выполнения барабана в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с стенками по периметру и с торцевыми стенками эллиптической формы частицы компонентов кормов совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабан выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность приготовления кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что направление витков конической пружины с прямоугольным сечением витков совпадает с направлением вращения барабана, что обеспечивает транспортировку частиц компонентов кормов от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена установка барабанная для непрерывного приготовления кормов с торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, общий вид; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1 установки барабанной для непрерывного приготовления кормов с торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, при этом оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок повернуты на угол ω по оси вращения относительно друг к другу.

Установка барабанная для непрерывного приготовления кормов (фиг. 1, фиг. 2) содержит барабан 1, загрузочную 2 и разгрузочную 3 цапфы. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов кормов внутри барабана 1 смонтирована коническая пружина 4 с плоским сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 4 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться в процессе приготовления кормов.

Барабан 1 выполнен в виде установленного наклонно под углом α относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками 5 и 6 (фиг. 1, фиг. 2), размещенными под углами β и ψ к горизонтальной оси вращения барабана 1 и под углом φ друг к другу (фиг. 1), и снабжен приводом (на чертеже не показан). Оси больших диаметров эллипсов торцевых перфорированных стенок 5 и 6 i₁-i₁ и i₂-i₂ (фиг. 2) повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов кормов внутри барабана 1 смонтирована коническая пружина 4 с плоским сечением витков, с направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 4 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться в процессе приготовления кормов. При этом малый диаметр конической пружины 4 размещен внутри загрузочной цапфы 2, а большой диаметр конической пружины 4 смонтирован у разгрузочной цапфы 3.

Таким образом, оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок барабана 1 (фиг. 2) повернуты по оси вращения 0₁-0₁ барабана 1 друг относительно друга на угол ω. На фиг.2 показано расположение оси большего диаметра эллипса i₁-i₁ торцевой стенки 5 барабана 1 у загрузочной цапфы 2 относительно оси большего диаметра эллипса i₂-i₂ торцевой стенки 6 барабана 1 у разгрузочной цапфы 3, которые повернуты относительно друг друга на угол ω.

Установка барабанная для непрерывного приготовления кормов работает следующим образом.

Потоки компонентов кормов, подлежащих приготовлению (фиг. 1), подаются через средство для загрузки (на чертежах не показано), через загрузочную цапфу 2 внутрь барабана 1, где они совершают движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине барабана 1 в каждом поперечном сечении, при этом частицы компонентов кормов совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабан 1 выполнен цилиндрической и наклонным, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное. В результате, поток движущихся частиц компонентов кормов нестационарен, а размеры и расположение активного движения их потоков заметно меняются за время одного оборота барабана 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения частиц компонентов кормов, движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений частиц компонентов кормов между собой и со стенками барабана 1, а также с торцевыми стенками 5 и 6, что обеспечивает повышение производительности приготовления кормов. Процесс нестационарности движения частиц компонентов кормов усугубляется формой торцевых стенок 5 и 6 эллиптической формы, что существенно меняет направление движения частиц компонентов кормов вдоль оси вращения барабана 1 и создает зоны различного давления торцевых стенок 5 и 6 на частицы компонентов кормов и интенсифицируется процесс приготовления кормов. Поэтому частицы компонентов кормов имеют возможность под воздействием разности давления торцевых стенок эллиптической формы 5 и 6 не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки частиц компонентов кормов. В результате такой интенсификации движения потоков частиц компонентов кормов повышается производительность и готовые корма через разгрузочного приспособления 3 выводятся за пределы установки барабанной для непрерывного приготовления кормов.

Процесс движения частиц компонентов кормов, которые поднимаются вверх и падают вниз, непрерывен. Поскольку внутренние стенки барабана 1 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 1, то в каждой порции, каждая частица компонентов кормов перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности. Процесс приготовления кормов также интенсифицируется смонтированной внутри барабана 1 конической пружиной 4 с плоским сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана 1, которая обеспечивает дополнительное продольное перемещение частиц компонентов кормов внутри барабана 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться также в процессе приготовления кормов, т.е. в процессе работы установки барабанной для непрерывного приготовления кормов.

В зависимости от характеристик компонентов кормов, требуемого времени их приготовления устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям процесса приготовления кормов. Например, если требуется высокая скорость продольного перемещения потоков компонентов кормов, то увеличивается шаг пружины 4 и, таким образом, изменяется поток движения частиц компонентов кормов, а значит, соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При приготовлении кормов, требующих длительного времени пребывания потоков частиц компонентов кормов в барабане 1, шаг витков пружины 4 уменьшается и, таким образом, изменяется скорость движения потов частиц компонентов кормов, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузке к выгрузке. Направление витков пружины 4 может совпадать или быть против направления вращения барабана 1. В нужном положении пружину 4 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины 4 может быть осуществлена также и в процессе приготовления кормов. На выходе барабана 1 частицы готовых кормов поднимаются вверх и через разгрузочную цапфу 3 выводятся в разгрузочное приспособление (на чертеже не показано).

Скорость перемещения частиц материалов от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всей установки барабанной для непрерывного приготовления кормов.

Технико-экономические преимущества обеспечиваются за счет интенсификации процесса приготовления кормов, благодаря нарушению стационарности движения потоков частиц компонентов кормов внутри барабана установки. Предлагаемая конструкция установки барабанной для непрерывного приготовления кормов позволяет упростить изготовление, повысить производительность, расширяет технологические возможности.