Результат интеллектуальной деятельности: Установка производства фракционных смесей концентрированных кормов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к устройствам для измельчения и одновременного смешивания ингредиентов фуражного зерна с минеральными, витаминными и лечебными премиксами и может быть использовано в комбикормовых цехах животноводческих и птицеводческих ферм.

Известна «Установка для измельчения и сепарации фуражного зерна» (патент RU № 2236294, А 23 N17/00, 2003 г.), включающая дробилку с вертикальным цилиндрическим корпусом, в котором последовательно расположены дробильная камера и камера сепарации, при этом верхняя и нижняя камеры сообщены пневмосистемами с циклонами, что усложняет конструкцию, делает её громоздкой, увеличивается металлоёмкость и энергоёмкость.

Известна «Установка для измельчения и сепарации фуражного зерна» (патент RU № 2396120, МПК А 23 N17/00, 2010, Бюл. № 22), содержащая дробильную камеру с загрузочным бункером и вертикальным цилиндрическим корпусом, в котором расположен ротор, камеру сепарации с ситом, разделяющим её на верхнюю и нижнюю секции и разделительное устройство. Однако дробильная камера непосредственно сообщена с камерой сепарации, в нее засасывается значительная часть не измельченных ингредиентов, которые являются помехой процесса, так как непрерывно циркулируют в потоке обрабатываемых продуктов.

Известно «Устройство для измельчения сыпучих кормов» (патент RU № 2252074, МПК B 02 C 13/04, 20.05.2005, Бюл. №14) – прототип. Устройство включает цилиндрический корпус с крышкой, вертикально установленный ротор, перфорированное вертикальное решето, образующее с корпусом камеру сбора измельченного корма, накопительный поддон, крышку с обечайкой и установленными на ней регуляторами загрузки. Однако постоянно регулировать степень загрузки не удобно, а в сборном коллекторе собираются продукты помола и посторонние предметы (куски металла, камней), что опасно для животных.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, обеспечение отбора заданной фракции помола по мере ее получения, рассев измельчаемой массы на сепараторе.

Поставленная задача достигается тем, что в установке производства смесей концентрированных кормов, включающей магнитный сепаратор, емкости для ингредиентов и премиксов, узлы дозирования, измельчения-смешивания, транспортировки и сепарации, и емкости готовой продукции, согласно изобретению, ротор дробилки-смесителя снабжен соединительной муфтой, на ее верхней цилиндрической части закреплен распределительный диск диаметром 0,8 внутреннего диаметра решета с радиальными лопастями на верхней плоскости высотой 5 мм, нижняя цилиндрическая часть корпуса дробилки снабжена впускными окнами с шиберами, расположенными на корпусе дробилки, диаметрально противоположно шлюзовым проходам, при этом дробилка-смеситель снабжена тройником, расположенном с наружной нижней ее части и посредством разгрузочного коллектора сообщенном с шлюзовыми проходами и впускными окнами, а сверху - с всасывающим кормопроводом циклона.

Установка поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид установки производства фракционных смесей концентрированных кормов; на фиг. 2 – разрез фиг.1 по А-А; на фиг. 3 разрез дробилки-смесителя фиг. 2 по Б-Б.

Установка производства смесей концентрированных кормов включает бункеры 1 для ингредиентов и премиксов, распределительный шнек 2, задвижку с электроприводом 3, магнитный сепаратор 4, датчики верхнего уровня 5 и нижнего 6, вибродозаторы 7.

Узел измельчения и смешивания ингредиентов, включает приемный бункер 8 с тканым ситом 9, цилиндрическую часть корпуса дробилки-смесителя 10, тройник 11, разгрузочный коллектор 12, шлюзовой проход 13, кормопровод циклона 14.

Ротор дробилки-смесителя включает (фиг.2, разрез по А-А) цилиндрическую муфту 15, на ней установлен распределительный диск 16, с радиальными лопастями 17, на муфте закреплены диски ротора 18, в них проходят оси 19, на которых подвешены молотки 20. Вертикальное цилиндрическое решето 21 прилегает сверху к опорам 22, а внизу закрепляются кольцевыми зажимами 23. Цилиндрическая часть корпуса дробилки и вертикальное решето образуют зарешетное пространство 24, а в нижней ее части по всей окружности имеется камера 25 сбора посторонних предметов. В нижней цилиндрической части корпуса-дробилки имеются окна 26 с шиберами 27 расположены диаметрально противоположно шлюзовым проходам. Верхняя часть дробилки-смесителя закрывается крышкой 28, а нижняя – крышкой 29, которая закрепляется на раме (стол – не показан), высотой 70-80 см для удобства обслуживания.

Узел транспортировки смеси включает вентилятор 30 с электроприводом 31, циклон 32 с выхлопной трубой 33. Узел сепарации 34, включает тканое сменное сито 35, скатную плоскость 36, электровибратор 37, бункер готовой продукции 38. На верхней крышке дробилки размещается бункер 39 для приема крупной фракции (схода) из сепаратора, Корпус дробилки-смесителя раскрывается по линии разъема корпуса дробилки 40 (В-В) для замены решет 21 и молотков 20, очистки камеры 25 сбора посторонних предметов и технического ухода.

Установка производства смесей концентрированных кормов работает следующим образом.

Кормовые ингредиенты и премиксы, подлежащие обработке, пропускаются через магнитный сепаратор 4, распределительным шнеком 2 через задвижки 3 с электроприводом поочередно загружаются в отдельные бункера 1 для ингредиентов, в которых установлены датчики 5 верхнего уровня и датчики 6 нижнего. Включаются в работу последовательно узлы сепарации, транспортировки смеси, измельчения. Затем включаются вибродозаторы 7, заранее отрегулированы на заданную дозу каждого ингредиента. Степень загрузки дробилки-смесителя регулируется производительностью вибродозаторов 7. Из вибродозаторов 7 зерновая смесь просыпается через тканое сито 9, очищается от крупных посторонних предметов и при открытой заслонке 41 высыпается в дробильную камеру, где попадает на распределительный диск 16 с радиальными лопастями 17, под действием центробежной силы ускоряется, ударяется о решето, частично разрушается и масса опускается вниз по внутренней цилиндрической поверхности решета, подвергается ударам молотков 20, подвешенных на осях ротора 19, установленных в дисках ротора 18, закрепленных на цилиндрической поверхности муфты 15 установленной на валу электродвигателя 43. На внутренней поверхности вертикального цилиндрического решета 21 по всему периметру (окружности) образуется слой измельчаемой массы, которая от ударов молотков и отверстиями решета 21 разрушается. Частицы, размер которых меньше диаметра отверстий в решете, под воздействием ударов молотков, воздушного напора ротора выводятся в зарешетное пространство 24, из которого через шлюзовые проходы 13, расположенных в нижней цилиндрической части корпуса дробилки 10, разгрузочный коллектор 12, тройник 11 кормовая смесь по кормопроводу 14 засасывается вентилятором 30 от электропривода 31 и нагнетается в циклон 32 с выхлопной трубой 33;. Кормовая смесь оседает в конической части циклона и высыпается в сепаратор 34, а отработанный воздух через выхлопную трубу 33 выбрасывается в атмосферу.

Обрабатываемая смесь попадает на тканое сменное сито 35, которое приводится в колебательное движение электровибратором 37, просевается через тканое сменное сито и по скатной плоскости 36 поступает в бункер готовой продукции 38, как готовая смесь, а сход по тканому сменному ситу 35 ссыпается в бункер для фракции повторного помола 39, а затем в дробилку для повторного измельчения (рецикл). Инородные мелкие металлические, минеральные и другие примеси, объемный вес которых больше измельчаемых ингредиентов, ударами молотков проталкиваются через отверстия в решете и выпадают в зарешетное пространство, внизу оседают в камере 25 сбора посторонних предметов, которая при смене решет и молотков 20 очищается.

Корпус дробилки раскрывается по линии разъема 40 (В-В) при смене молотков, решет и техническом уходе. Имеются заслонка 41 и зернопровод 42. Ротор дробилки-смесителя соединен с электродвигателем 43.

Степень загрузки (производительность) дробилки регулируется из условия постоянной номинальной (паспортной) мощности электродвигателя для привода ротора дробилки-смесителя. При перегрузке электродвигателя увеличивается сила тока и посредством реле тока снижаются обороты барабанного дозатора или частота вибраций вибродозатора 7, а при снижении силы тока – увеличивается число оборотов дозатора или частота вибраций.

При производстве крупной фракции помола или измельчении пересушенного зерна кукурузы, гороха, сорго и других легко разрушаемых ингредиентов производительность дробилки увеличивается в 1,5-2 раза. Во избежание завала зарешетного пространства 24 открываются впускные окна 26 с шиберами 27 для подсоса атмосферного воздуха.

Вертикальное решето закрепляется между верхней и нижней опорами 22 с помощью кольцевых зажимов 23. Ротор размещается между верхней крышкой 28 и нижней 29, которая закрепляются на раме (столе) высотой 70-80 см для удобства обслуживания дробилки-смесителя. В дробилке-смесителе применяются решета с крупной перфорацией 4;5 и 6 мм (вместо 2 и 3 мм).

Соединительная муфта 15 является базовой деталью компактной конструкции ротора. На верхней цилиндрической поверхности муфты 15 закреплен распределительный диск 2, который обеспечивает устойчивую равномерную подачу, поступающей в дробильную камеру смеси зерновых, на внутреннюю верхнюю поверхность цилиндрического решета 21, которая равномерным слоем на ней распределяется, опускается вниз, измельчается и одновременно смешивается молотками 20, а образовавшиеся частицы, размер которых меньше отверстий решета, своевременно выводятся в зарешетное пространство и через систему отвода измельченной массы вентилятором отсасываются в циклон.

Установка окон 26 с шиберами 27 в нижней цилиндрической части корпуса дробилки, расположенных диаметрально противоположно шлюзовым проходам, вызвана необходимостью усиления воздушной тяги при измельчении зерна кукурузы, гороха, сорго и других легкоразрушаемых ингредиентов, а также продувки (очистки) дробилки-смесителя от возможных завалов.

Высота радиальных лопастей распределительного диска 5 мм определена, исходя из среднего размера основных компонентов фуражного зерна, а размер диаметра распределительного диска равный 0,8D внутреннего диаметра решета установлен опытным путем.

Расположение окон 26 с шиберами 27 и раструбов разгрузочного коллектора в нижней цилиндрической части корпуса и встроенных в шлюзовые проходы, расположенных диаметрально противоположно на цилиндрическом корпусе дробилки-смесителя вытекает из условия равномерного отбора (отсоса) продуктов помола с любой точки зарешетного пространства и определяется по теории расчета вентиляторов (Шерстюк А.Н. «Насосы, вентиляторы, компрессоры». М.: «Высшая школа», 1972., стр. 83-84). Площадь поперечного сечения трубы кормопровода равна сумме шлюзовых проходов, что вытекает из балансового расчета работы вентиляторов (Калинушкин М.П. «Насосы и вентиляторы». М.: «Высшая школа», 1987 г., стр. 23-25).

Эксперименты показали, что шлюзовые проходы и впускные окна 26 с шиберами 27 следует располагать в нижней части дробильной камеры, а ёмкость сбора посторонних предметов – у поддона и по кольцевому периметру зарешетного пространства. Номер тканого сменного сита выбирается по заданному размеру частиц фракционного помола.

Конструкция и расположение камеры сбора посторонних предметов определен из условия: что удельный вес металлических предметов составляет (стали) 7,7-7,9 г/см³; минералов (кварц) 2,7-3,6 г/см³; а фуражного зерна – 0,65-0,80 г/см³, то при рабочем вакууме 0,3-0,2 МПа эти посторонние примеси свободно под собственным весом опускаются из–за решетного пространства в камеру сбора посторонних предметов, установленную у поддона.

В Установке производства фракционных смесей концентрированных кормов за счет своевременного отбора заданной фракции на сепараторе из непрерывно вращающегося потока обрабатываемой массы, а также исключения переизмельчения в дробильной камере с применением решет с крупной перфорацией (4; 5 и 6 мм, вместо 2 и 3 мм) достигается заданная фракция помола при увеличении производительности установки и снижение удельной энергоемкости, а исключение из комплекта оборудования габаритного смесителя, как отдельной машины, упрощает конструкцию и габариты, снижает металлоемкость.