Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРАЦИОННАЯ МАЛОГАБАРИТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 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 приготовления кормов производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке и недостаточной производительностью из-за недостаточной интенсивности 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 за счет придания компонентам кормов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Техническое решение достигается тем, что в вибрационной малогабаритной установке для приготовления 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 в единую технологическую цепочку два или более секционных, пустотелых, винтовых барабана, при этом каждый барабан смонтирован из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонами равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, причем секции барабанов соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной секции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции с образованием по внутреннему периметру каждого барабана направленных навстречу друг другу трех или более ломанных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом, кроме того, патрубок загрузочного устройства вмонтирован в входное отверстие верхнего барабана; входные отверстия нижних барабанов и выходные отверстия всех барабанов закрыты крышками, а внутри каждого винтового барабана по всей их длине смонтирована пружина с плоским сечением витков, которая снабжена устройством для изменения шага витков и с направлением витков, противоположным направлениям витков предыдущего винтового барабана, при этом направление витков пружины растяжения с плоским сечением витков первого верхнего винтового барабана совпадает с направлением циркуляционного вращательного движения компонентов кормов внутри этого первого верхнего винтового барабана в плоскостях, перпендикулярных его горизонтальной оси.

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

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

Новизна заключается также в том, что под воздействием возмущающих сил вибратора через стенки короба частицы компонентов кормов совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых барабанах, при этом винтовые поверхности треугольной и трапециевидной формы винтовых барабанов изменяют и придают дополнительно движение частицам компонентам кормов, обеспечивают повышение производительности.

Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине всех винтовых барабанов смонтирована пружина с плоским сечением витков, которая не только обеспечивает движения частиц компонентов кормов, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри всех винтовых барабанов пружина с плоским сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов кормов внутри винтовых барабанов и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.

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

Новизна предложения заключается также в том, что внутри каждого винтового барабана образованы винтовые поверхности в виде ломанных винтовых поверхностей, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметре барабанов в предлагаемой конструкции длина пути прохождения частиц компонентов кормов по сравнению с известными конструкциями барабанов значительно больше, что представляет возможность сократить габариты барабана как по длине, так и по диаметру, а также способствует повышению производительности и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения винтовых барабанов изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения компонентов кормов по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что каждый из винтовых барабанов снабжен ломанными винтовыми линиями основного и противоположного направлений, что увеличивает не только скорость перемещений компонентов кормов от загрузки к выгрузке, но и их частоту взаимодействия друг с другом и со стенками винтового барабана, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что винтовых барабаны изготовлены с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломанных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков компонентов кормов, совершающих под воздействием вибрации циркуляционное вращательное движение внутри каждого из барабанов с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками барабанов под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабанов, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения частиц компонентов кормов в предлагаемой конструкции определяется не только частотой вибратора, но и количеством плоских элементов по периметру винтовых барабанов, то такое конструктивное оформление поверхности винтовых барабанов за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц компонентов кормов между собой и со стенками винтовых барабанов, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собраны винтовые барабаны, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность приготовления кормов возрастает, так как эти элементы, работая, встречаясь с частицами кормов, направляют их навстречу друг другу и к виткам пружин, закрепленных жестко, так же, как и барабанов внутри вибрирующего корпуса, нарушая, таким образом, стационарность их движения, обеспечивая повышение производительности и расширение технологических возможностей.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения барабана изменяется в каждом поперечном сечении по всей его длине от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс приготовления кормов, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равнобедренные трапеции, из которых собраны подсекции секций барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломанных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц компонентов кормов друг с другом и со стенками барабана, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс компонентов кормов, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

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

Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы винтовые поверхности из плоских элементов различной формы и размеров, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц компонентов кормов внутри барабана, расширяет технологические возможности и повышает производительность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен общий вид вибрационной малогабаритной установки для приготовления 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 - вид Б на фиг. 4; на фиг. 5 - один из винтовых барабанов, наглядное изображение.

Вибрационная малогабаритная установка для приготовления кормов (фиг. 1, фиг. 2) 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. Вибрационная малогабаритная установка для приготовления кормов снабжена емкостью 7 для приема готового 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.

Патрубок загрузочного устройства 1 вмонтирован в 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 кормов из верхнего (первого) винтового барабана 8 в нижележащий (второй) винтовой барабан 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 кормов смонтировано под третьим винтовым барабаном 10 средство для выгрузки 2. Под выходным отверстием 17 третьего винтового барабана 16 и средства для разгрузки 2 смонтирована емкостью 7 для приема потоков готового корма.

По всей длине каждого их винтовых барабанов 8, 9, 10 смонтирована пружина с плоским сечением витков, которая снабжена устройством для изменения шага витков (на чертеже не показано) и с направлением витков, противоположным направлению витков предыдущего винтового барабана, при этом направление витков пружины растяжения 18 с плоским сечением витков первого верхнего винтового барабана 8 совпадает с направлением циркуляционного вращательного движения компонентов кормом внутри этого первого верхнего винтового барабана 8 в плоскостях, перпендикулярных его горизонтальной оси. Направление витков пружины растяжения 19 с плоским сечением витков второго нижележащего винтового барабана 9 противоположно направлению витков верхней пружины 18. Направление витков пружины растяжения 20 третьего нижележащего винтового барабана 10 противоположно направлению витков пружины 19 и совпадает с направлением витков первой верхней пружины 18. Таким образом, обеспечивается продольное перемещение компонентов кормов в каждом винтовом барабане 8, 9, 10 от загрузки к выгрузке.

Винтовые барабаны 8, 9, 10, например, на фиг. 4 и фиг. 5 барабан 8 (фиг. 4) изготовлен из секций 21, смонтированных из двух подсекций, например, 22 и 23, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций 24 и равнобедренных треугольников 25 (на фиг. 4 одна из равнобедренных трапеций 24 и один из равнобедренных треугольников 25 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 22, расположены в разные стороны, например в подсекции 22 основание 26 трапеции 24 и основание 27 треугольника 25 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 28, 29, например как на фиг. 4, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников, например, одной подсекции 22 основания 27 присоединены к верхнему основанию, например 30, равнобедренных трапеций второй подсекции 23, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции, например подсекции 23 основания 31, присоединены к верхнему основанию 32 равнобедренных трапеций, например 24 первой подсекции 22.

В результате такой последовательной сборки элементов стенок винтового барабана 8 по периметру образуются, например на фиг. 4, пять правых и пять левых ломанных винтовых линий с одинаковым шагом S₁ и S₂. Одна из пяти левых ломанных винтовых линий с шагом S₁ показана на фиг. 4 утолщенной линией 33-34-35-36-37, а одна из пяти правых ломанных винтовых линий с шагом S₂ показана на фиг. 4 утолщенной линией 38-39-35-40-41.

Вибрационная малогабаритная установка для приготовления кормов работает следующим образом.

Посредством загрузочного устройства 1 внутрь верхнего винтового барабана 8 беспрерывно загружаются компоненты кормов. Под воздействием возмущающих сил вращающегося вибратора 6 через стенки короба 3 и жестко с ним соединенные винтовые перфорированные барабаны 8, 9, 10 частицам компонентов кормов передаются возмущающие силы. Частицы компонентов 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 треугольной и трапециевидной формы винтовых барабанов 8, 9, 10 изменяют и придают дополнительные движения частицам компонентам кормов и обеспечивают повышение производительности приготовления кормов. Смонтированные внутри винтовых барабанов 8, 9, 10 пружины с плоским сечением витков 18, 19, 20 обеспечивают продольное перемещение частиц компонентов кормов в каждом из винтовых барабанов от загрузки к выгрузке. Например, пружина 18 перемещает частицы компонентов кормов в винтовом барабане 8 от загрузки к выходным отверстиям, например к выходному отверстию 11, винтового барабана 8.

Под воздействием вибрации и винтовых линий пружины с плоским сечением витков 18 по периметру винтового барабана 8, а также с помощью крышки 12 частицы компонентов кормов перегружаются через отверстие 13 в нижележащий винтовой барабан 9, внутри которого смонтирована пружина 19 с плоскими витками, направление которых противоположно направлению витков пружины 18 верхнего винтового барабана 8. Под воздействием вибрации и винтовых линий пружины 19 компоненты 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 пружины 20 компоненты кормов перемещаются вдоль горизонтальной оси винтового барабана 10 и через отверстие 17, а также с помощью разгрузочного устройства 2 выводятся за предел установки малогабаритной для приготовления кормов в емкость 7 для приема готового 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 треугольной и трапециевидной формы винтовых барабанов, что расширяет технологические возможности. В процессе перемещения компонентов кормов от загрузки к выгрузке их частицы совершают сложное пространственное движение, так как направление их движения под воздействием вибрации изменяется под воздействием стенок треугольной и трапециевидной формы винтовых барабанов, что повышает производительность. Технико-экономические преимущества обеспечиваются также за счет сокращения рабочих площадей занимаемой установки малогабаритной для приготовления кормов.