Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА МАЛОГАБАРИТНАЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к барабанным смесителям непрерывного действия, предназначенным для смешивания 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 производительность приготовления 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, 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, большие габариты по длине.

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 приготовление кормов производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке и недостаточной производительностью из-за недостаточной интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом, а также большие габариты устройства по длине.

Техническим решением задачи является уменьшение габаритов по длине, повышение производительности и расширение технологических возможностей.

Техническое решение достигается тем, что в установке малогабаритной для приготовления концентрированных кормов, характеризующейся тем, что она имеет средства для загрузки и выгрузки, емкость для приема концентрированных кормов, установленный на основании с помощью упругих элементов и закрытый со всех сторон короб с вибровозбудителем и смонтированные в коробе поярусно друг под другом и соединенные жестко в единую технологическую цепочку два и более пустотелых винтовых барабана, при этом каждый барабан выполнен из трех и более скрученных относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке полос прямоугольной формы с образованием по периметру барабанов трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы в виде карманов с центрами кривизны, расположенными внутри барабанов, и образованием внутри барабанов по всей их длине напусков в виде винтовых лопастей, причем внутри каждого барабана установлена винтообразная поверхность цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков, оборудованная устройством для изменения шага витков путем их растяжения или сжатия, шаг винтообразной поверхности цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков отличается по величине от шага винтовых линий и винтовой поверхности винтовых барабанов, направление винтовых линий каждого из ниже установленного барабана противоположно направлению винтовых линий смонтированного выше барабана, патрубок загрузочного устройства вмонтирован во входное отверстие верхнего барабана, а входные отверстия нижних барабанов и выходные отверстия всех барабанов закрыты крышками.

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

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что при работе вибровозбудителя частицы компонентов концентрированных кормов, совершающие циркуляционное движение внутри жестко закрепленных в вибрирующем корпусе винтовых барабанов в плоскостях, перпендикулярных их горизонтальным осям, получают дополнительное движение от внутренних поверхностей криволинейной формы, что повышает производительность приготовления концентрированных кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что под воздействием возмущающих сил вибратора через стенки короба частицы компонентов концентрированных кормов совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых барабанов, при этом винтовые поверхности криволинейной формы винтовых барабанов изменяют и придают дополнительно движение частицам компонентов концентрированных кормов, обеспечивают повышение производительности, а также перемещают их от загрузки к выходным отверстиям.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана позволяет обеспечить осевое перемещение частиц компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси барабанов, что упрощает эксплуатацию в связи с отсутствием уклона барабанов.

Новизна заключается в том, что барабан выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри барабана в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения барабана, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что барабан по периметру выполнен из трех и более скрученных в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на цилиндрической оправке полос прямоугольной формы, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос прямоугольной формы в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении образованы внутри барабана криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине барабана, что не только изменяет траекторию движения компонентов концентрированных кормов в каждой точке криволинейной поверхности барабана, но и нарушает стационарность их движения и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что внутри барабана смонтирована винтообразная поверхность цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков и с шагом, который отличается по величине от шага винтового барабана, что обеспечивает не только увеличение закрутки потоков компонентов концентрированных кормов, не только их движение в радиальном направлении, но и способствует повышению производительности за счет того, что частицы компонентов концентрированных кормов, совершающих циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтового барабана с шагом S₁, встречаясь с витками винтообразной поверхности с прямоугольным сечением витков и шагом S₂, отличающимся от шага винтового барабана, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии барабана, увеличивают производительность и расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что витки винтообразной поверхности цилиндрической формы касаются напусков внутри барабана, образуя таким образом три и более винтовых каналов с криволинейной поверхностью и таким образом дробят - разделяют потоки частиц компонентов концентрированных кормов на входе барабана на три и более меньших по площади потоков. Таким образом увеличивается не только эффект закрутки частиц компонентов концентрированных кормов, но и увеличиваются контактные площади соприкосновения частиц компонентов концентрированных кормов со стенками барабана и винтовыми каналами внутри барабана, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине барабана винтообразная поверхность цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов концентрированных кормов, расширяет технологические возможности.

На фиг. 1 изображен общий вид установки малогабаритной для приготовления концентрированных кормов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - один из трех винтовых барабанов, общий вид; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - одна из полос с напуском; на фиг. 7 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси; на фиг. 8 - вид полосы с напуском после сгиба ее на цилиндрической оправке; на фиг. 9 - разрез В-В на фиг. 8; на фиг. 10 - винтообразная поверхность цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков, наглядное изображение.

Установка малогабаритная для приготовления концентрированных кормов (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) состоит из средства для загрузки 1, средства для разгрузки 2, короба 3, установленного с помощью упругих элементов 4 на основании 5. В нижней части короба 3 смонтирован вибровозбудитель 6. Установка малогабаритная для приготовления концентрированных кормов снабжена емкостью 7 для приема готового концентрированного корма. В коробе 3, выполненном закрытым со всех сторон, смонтированы друг под другом и соединены в единую технологическую цепочку винтовые барабаны 8, 9, 10.

Винтовые барабаны 8, 9, 10 изготовлены пустотелыми, один из которых, например 8, представлен на фиг. 4 и фиг. 5.

Направление винтовых линий каждого из поярусно, ниже установленных винтовых барабанов противоположно направлению винтовых линий смонтированного выше винтового барабана, например направление винтовых линий винтового барабана 9 противоположно направлению винтовых линий винтового барабана 8, а направление винтовых линий винтового барабана 10 противоположно направлению винтовых линий винтового барабана 9 (фиг. 1). Поэтому при работе установки малогабаритной для приготовления концентрированных кормов обеспечивается непрерывное перемещение компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке.

Патрубок загрузочного устройства 1 вмонтирован во входное отверстие винтового барабана 8. Выходное отверстие 11 винтового барабана 8 закрыто крышкой 12, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 13 винтового барабана 9 и обеспечивает перемещение потоков компонентов концентрированных кормов из верхнего (первого) винтового барабана 8 в нижележащий (второй) винтовой барабана 9, а именно из выходного отверстия 11 винтового барабана 8 во входное отверстие 13 винтового барабана 9. Выходное отверстие 14 второго винтового барабана 9 закрыто крышкой 15, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 16 нижележащего третьего винтового барабана 10, обеспечивая передачу потоков компонентов концентрированных кормов из второго среднего винтового барабана 9 в нижний третий винтовой барабан 10. Для приема потоков готовых концентрированных кормов смонтировано под третьим винтовым барабаном 10 средство для выгрузки 2. Под выходным отверстием 17 третьего винтового перфорированного барабана 16 и средства для разгрузки 2 смонтирована емкость 7 для приема потоков готового концентрированного корма.

Пустотелые винтовые барабаны 8, 9, 10 выполнены по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками, например на фиг. 5 показан пустотелый винтовой барабан 8 с пятью винтовыми канавками 18, 19, 20, 21, 22. В каждый многозаходный винтовой пустотелый барабан с винтовыми поверхностями и винтовыми линиями с шагом S₁, например в винтовой барабан 8 (фиг. 5), вмонтирована винтообразная поверхность цилиндрической формы 23, 24, 25 (фиг. 2) с прямоугольным сечением витков и шагом S₂ (фиг. 10) так, что наружная поверхность витков винтообразной поверхности цилиндрической формы, например 23 (показано на фиг. 5), касается краев в виде напусков 26, 27, 28, 29, 30 винтовых канавок 18, 19, 20, 21, 22. На фиг. 1 витки винтообразной поверхности цилиндрической формы не показаны.

Например, многозаходный винтовой пустотелый барабана 8 (фиг. 4, фиг. 5) выполнен из пяти полос прямоугольной формы 31, 32, 33, 34, 35 с образованием по периметру барабана 8 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана 8 и образованием напусков 26, 27, 28, 29, 30 (фиг. 4) в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 8 (на фиг. 5 винтовые напуски затемнены). Таким образом, образуются внутри барабана 8 винтовые канавки в виде карманов криволинейной формы 18, 19, 20, 21, 22, с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения барабана 8.

Каждый многозаходный винтовой пустотелый барабан выполнен из трех и более полос прямоугольной формы, например (фиг. 4, фиг. 5) пяти полос 31, 32, 33, 34, 35. Каждая из полос прямоугольной формы выполнена с напуском 36 и с боковыми кромками 37 и 38. Напуск 36 показан на фиг.6 отделенным, например от полосы 31, штриховой линией 39. Полоса 31 скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг. 7) относительно продольной оси O₁-O₁ и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке 40 (фиг. 8).

Полосы 31, 32, 33, 34, 35 с напусками 36 после сгиба снимают с оправки 33 и соединяют друг с другом боковой стороной 38 одной полосы со штриховой линией 39 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого винтового барабана 8 винтовых линий и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 18, 19, 20, 21, 22 с постоянным шагом S₁. Часть одна из винтовых линий 41-42 показана на фиг. 4 утолщенной линией. Например, полоса 32 своей винтовой кромкой 38 (фиг. 5) соединена с полосой 31 по штриховой линии 39 с выпуклой ее стороны, например, сваркой, в свою очередь, полоса 31 соединена своей винтовой кромкой 38 с полосой 35 по ее штриховой линии 39 и т.д. с образованием многозаходной винтовой поверхности в виде пустотелого барабана 8 с напусками 26, 27, 28, 29, 30 внутри пустотелого винтового барабана 8 в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 8. Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого барабана 8, благодаря чему увеличивается закрутка потоков компонентов концентрированных кормов и их интенсивность взаимодействия.

Затем, внутри винтового барабана 8 монтируют винтообразную поверхность 23 цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков, которая показана на фиг. 2, фиг. 5, что обеспечивает не только увеличение закрутки потоков компонентов концентрированных кормов, не только их перемещение в радиальном направлении, но и способствует повышению производительности за счет того, что частицы компонентов концентрированных кормов, совершающих циркуляционное движение внутри винтового барабана 8 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтового барабана 8, встречаясь с витками винтообразной поверхности 23 цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии винтового барабана 8, увеличивают производительность, расширяют технологические возможности. Этому способствует и различие шагов винтовых линий и винтовых поверхностей винтового барабана 8 S₁ и шага S₂ винтообразной поверхности цилиндрической формы 23, смонтированной внутри винтового барабана 8, что усугубляет нарушаемость потоков движения компонентов концентрированных кормов при их перемещении от загрузки к выгрузке.

При этом кромки 43 (фиг. 10) витков винтообразной поверхности касаются напусков 26, 27, 28, 29, 30 (фиг. 5) в виде винтовых лопастей по всей длине винтового барабана 8 внутри него, образуя, таким образом, пять винтовых каналов 18, 19, 20, 21, 22 с криволинейной поверхностью и таким образом дробят - разделяют потоки частиц компонентов концентрированных кормов на пять меньших по площади проходного сечения потоков. Таким образом, увеличивается не только эффект закрутки частиц компонентов концентрированных кормов в каналах меньшей площади проходного сечения, но и увеличиваются контактные площади соприкосновения частиц компонентов концентрированных кормов со стенками барабана 8, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Установка малогабаритная для приготовления концентрированных кормов работает следующим образом.

Посредством загрузочного устройства 1 внутрь верхнего винтового барабана 8 беспрерывно загружаются компоненты концентрированных кормов. Под воздействием возмущающих сил вращающегося вибратора 6, через стенки короба 3 и жестко с ним соединенных винтовых перфорированных барабанов 8, 9, 10 частицам компонентов концентрированных кормов передаются возмущающие силы. Частицы компонентов концентрированных кормов под воздействием этих возмущающих сил под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых барабанов 8, 9, 10. При этом стенки криволинейной формы винтовых барабанов 8, 9, 10 изменяют и придают дополнительные движения частицам компонентов концентрированных кормов, и обеспечивают повышение производительности приготовления концентрированных кормов, а также перемещают их от загрузки к выходным отверстиям, например к выходному отверстию 11 винтового барабана 8.

Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтового барабана 8, а также с помощью крышки 12 частицы компонентов концентрированных кормов перегружаются через отверстие 13 в нижележащий винтовой барабан 9, по периметру которого расположены винтовые линии, направление которых противоположно направлению винтовых линий верхнего винтового барабана 8. Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтового барабана 9 компоненты концентрированных кормов в винтовом барабане 9 перемещаются к выходному отверстию 14 и посредством крышки 15 перемещаются через входное отверстие 16 во внутреннюю полость винтового барабана 10. Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтового барабана 10 компоненты концентрированных кормов перемещаются вдоль горизонтальной оси и через отверстие 17, а также с помощью разгрузочного устройства 2 выводятся за предел установки малогабаритной для приготовления концентрированных кормов в емкость 7 для приема потоков готового концентрированного корма.

Технико-экономические преимущества изобретения возникают за счет увеличения производительности, наложения на сложное вращательное движение от вибрации в плоскостях, перпендикулярных горизонтальной оси винтовых барабанов, дополнительного движения, придаваемого стенками криволинейной формы винтовых барабанов, а также витками винтообразной поверхности цилиндрической формы с прямоугольным сечением витков, смонтированными внутри винтовых барабанов, что расширяет технологические возможности. В процессе перемещения компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке их частицы совершают сложное пространственное движение, так как направление их движения под воздействием вибрации изменяется под воздействием стенок криволинейной формы винтовых барабанов, что повышает производительность. Технико-экономические преимущества обеспечиваются также за счет сокращения рабочих площадей, занимаемых установкой малогабаритной для приготовления концентрированных кормов.