Результат интеллектуальной деятельности: СТАНОК ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ

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

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность смешивания компонентов кормов из-за некоторой стационарности движения потоков кормов в многозаходном винтовом барабане с направленными навстречу друг другу винтовыми поверхностями равного шага и с одинаковым числом заходов, а также недостаточной интенсивностью смешивания в барабане, собранном из одинаковых по площади, размерам и конфигурации элементов в виде равносторонних треугольников, образующих в поперечном сечении соосные с осью вращения барабана плоские фигуры многогранники.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления кормов патент №2028070, Кл. A23N 17/00, 1995 г., содержащее станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, выполненных в виде прямой треугольной призмы, образованной сечением куба по диагонали, причем одноименные ребра соседних секций соединены под прямым углом.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что приготовления кормов производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке и недостаточной производительностью и недостаточной интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом.

Техническим решением задачи является повышение производительности и расширение технологических возможностей за счет придания компонентам концентрированных кормов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Техническое решение достигается тем, что в станке для приготовления концентрированных кормов, содержащем станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, барабан выполнен волнообразной формы по периметру и снабжен четырьмя ломаными волнообразными боковыми поверхностями и четырьмя ломаными волнистыми линиями с переменным по длине барабана шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, и изготовлен из секций, смонтированных по периметру из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции, двух одинаковых неравносторонних трапеций и второй, меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции, нижние основания которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 90°, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции.

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

Новизна заключается также в том, что при вращении барабана частицы компонентов концентрированных кормов поднимаются волнообразными боковыми поверхностями барабана на определенную высоту по ходу вращения и затем перемещаются стенками барабана навстречу друг другу, в результате повышается производительность приготовления концентрированных кормов и расширяются технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что расширяются технологические возможности за счет придания частицам компонентов концентрированных кормов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний, возбуждаемых за счет геометрии движения при движении частиц компонентов концентрированных кормов в результате нарушения стационарности движения их потоков геометрической волнообразной формой барабана, их взаимным расположением относительно друг другу и к оси вращения.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление поверхности барабана по периметру позволяет обеспечить не только осевое перемещение частиц компонентов концентрированных кормов при горизонтальном расположении оси вращения барабана, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить производительность приготовления концентрированных кормов за счет наличия на поверхности барабана волнообразных линий и поверхностей с переменным по длине барабана шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения потоков частиц компонентов концентрированных кормов и повышает производительность.

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

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собран барабан, разные по площади, по размерам и конфигурации, поэтому повышается производительность приготовления концентрированных кормов, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции частиц компонентов концентрированных кормов и, направляя их навстречу друг другу, нарушают таким образом стационарность потоков их движения в барабане.

Новизна усматривается в том, что шаг волнообразных линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует пространственное волнообразное движение, увеличивает производительность приготовления концентрированных кормов.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного сечения барабана по длине увеличивается от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс приготовления концентрированных кормов, изменяя амплитуду колебаний частиц компонентов концентрированных кормов при перемещении их от загрузки к выгрузке.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорость и траекторию перемещения частиц компонентов концентрированных кормов, что расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма элементов, из которых смонтирован барабан, разные не только размерам, но и по форме, что повышает производительность приготовления концентрированных кормов.

Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру барабана образованы волнообразные поверхности по его длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц компонентов концентрированных кормов внутри барабана, повышение производительности, расширение технологических возможностей.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного сечения барабана по длине увеличивается от загрузке к выгрузке за счет условно конической формы барабана, что не только интенсифицирует процесс смешивания, так как нарушает стационарность движения потоков частиц компонентов концентрированных кормов, изменяя их амплитуду колебаний по мере перемещения частиц компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке, но и обеспечивает их движение в осевом направлении.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен общий вид станка для приготовления концентрированных кормов; фиг. 2 - барабан, вид спереди; на фиг. 3 - барабан, вид сверху по стрелке А; фиг. 4 - барабан, аксонометрическая проекция; фиг. 5 - одна из секций барабана, аксонометрическая проекция; фиг. 6 - первая (большая) равностороння трапеция; фиг. 7 - одна из двух одинаковых неравносторонних трапеций; фиг. 8 - вторая (малая) равностороння трапеция.

Станок для приготовления концентрированных кормов (фиг. 1, фиг. 2) состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и двух пар роликовых опор 4 и 5, с помощью которого приводится во вращение барабан 6. Барабан 6 снабжен двумя ободами 7 и 8, которые опираются на роликовые с ребордами опоры 4 и 5.

На станине 1 смонтировано средство для загрузки 9 и разгрузки 10. Средство для загрузки смонтировано на стойке 11, закрепленной на станине 1.

Барабан 6 (фиг. 4) выполнен волнообразной формы и по периметру снабжен четырьмя ломаными волнообразными боковыми поверхностями А, Б, В Г (фиг. 4) и четырьмя ломаными волнистыми линиями с переменным по длине корпуса 6 шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, на фиг. 2 и фиг. 3 одна из ломаных волнистых линий показана утолщенной линией 12-13-14-15-16-17.

Барабан 6 (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) выполнен волнообразной формы, расширяющейся по длине, из секций 18, смонтированных по длине барабана 6 по периметру от загрузочного приспособления 9 до разгрузочного приспособления 10. Каждая секция 18 смонтирована из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции 19 (фиг. 5, фиг. 6), двух одинаковых неравносторонних трапеций 20 (фиг. 5, фиг. 7) и второй, меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции 21 (фиг. 5, фиг. 8), нижние основания M которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований N, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 90°, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции.

Для наглядности поворота секций 18 относительно друг друга на 90° малая равностороння трапеция 20 с боковой стороной, равной S, на фиг. 4 показана утолщенной линией и заштрихована. Таким образом, создается волнообразный барабан 6, у которого ось каждой секции, повернутой относительно предыдущей на 90°, расположена под углом к линии транспортировки, т.е. к оси вращения, с увеличивающимся проходным сечением барабана 6 от загрузки к выгрузке. Оси секций, в том числе ось i₁-i₁ первой секции (фиг 2, фиг. 3), к которой присоединена вторая секция с осью i₂-i₂, затем присоединена третья секция с осью i₃-i₃, потом присоединена четвертая секция с осью i₄-i₄, затем присоединена пятая секция с осью i₅-i₅ и так далее, пересекаются друг с другом и расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения 0₁-0₁ барабана 6.

Предлагаемый станок для приготовления концентрированных кормов работает следующим образом.

Во вращающийся барабан 6 станка для приготовления концентрированных кормов через средство для загрузки 9 беспрерывно загружаются компоненты концентрированных кормов. При вращении барабана 6 компоненты концентрированных кормов совершают движение по канавкам волнообразной формы и выгружаются из барабана 6 в средство для разгрузки 10.

При вращении барабана 6 частицы компонентов концентрированных кормов захватываются гранями внутренней волновой поверхности и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы компонентов концентрированных кормов движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося барабана 6 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как ломаная внутренняя поверхность волнообразной формы барабана 6 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций частиц компонентов концентрированных кормов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность барабана 6 смонтирована по периметру из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции, двух одинаковых неравносторонних трапеций и второй меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции, нижние основания которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, которые расположены под разными углами не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 6, то каждая порция частиц компонентов концентрированных кормов перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия частиц компонентов концентрированных кормов друг с другом и со стенками барабана 6, повышает интенсивность приготовления концентрированных кормов и расширяет технологические возможности. Так как из-за волнообразной формы внутренней поверхности барабана 6 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов концентрированных кормов, то каждая частица компонентов концентрированных кормов движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность их столкновений в начальный момент отрыва их от стенок барабана 6, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса приготовления концентрированных кормов.

Скорость движения компонентов концентрированных кормов определяется не только конусностью условно конической формы барабана 6, но и шагом волнообразных поверхностей барабана 6.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов концентрированных кормов, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия компонентов концентрированных кормов друг с другом и со стенками барабана 6, повышает производительность, расширяет технологические возможности.