Результат интеллектуальной деятельности: ПРИЦЕПНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМБИКОРМОВ И КОРМОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к прицепным установкам для приготовления комбикормов и кормосмесей с использованием местных кормов фермерских хозяйств (зернофуража, стебельчатых кормов, питательных добавок) для крупного рогатого скота и пастбищного овцеводства.

Из-за глобального изменения климата сокращаются объемы производства и остро ощущается дефицит многокомпонентных комбикормов, производимых на комбикормовых заводах, которые располагаются от животноводческих ферм на расстоянии 70-100 км и более. В этой связи доставка остатков урожая после засухи с ферм (туда и обратно) на заводы экономически не обоснована. Здесь особую актуальность приобретают прицепные установки, дробильно-смесительные агрегаты, используемые непосредственно в фермерских хозяйствах Запада для производства кормовых смесей из растительных кормов местного производства /Статья. Мобильные комбикормовые агрегаты, ж. Кормопроизводство, 2010 г, №8, стр.48-52/.

Известны установки для приготовления кормосмесей и комбикорма /Статья. Кормоцеха на колесах, ж. Сельское хозяйство за рубежом, 1974, №4, стр.39-45/, содержащие одноосное шасси, раму, бункер-смеситель, малый бункер для БВД, циклон, шлюзовый распределитель, систему привода от ВОМ трактора, трубопроводы, загрузочные и выгрузные конвейеры. Они применяются для измельчения фуражного зерна собственного производства в виде простого помола и сухих стебельчатых кормов. При этом однородность получаемой кормосмеси ниже 70%.

Недостатками такой конструкции является ограничение сферы применения прицепных установок (в дробилках используются решета, допускающие измельчание зернофуража влажностью до 15-17%, без использования имеющихся на ферме высокобелковых стебельчатых кормов обычной влажности). В результате кормление животных получаемыми продуктами размола (концкормами), не сбалансированных по белку, а также без учета имеющихся на ферме культур приводит к недополучению животноводческой продукции и перерасходу зерна в рационах животных на 20-30% и более.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является прицепная установка (РМ-35) для приготовления кормовых смесей из зернофуража /Проспект Компании ООО "Полымя", Республика Беларусь (www.polymya.ru, e-маil: polymya@polymya.ru)/ с использованием кормовых добавок промышленного изготовления. Она содержит: раму, установленную на шасси, бункер-смеситель, подающий и разгрузочный шнеки, молотковую дробилку (решетного типа), систему привода рабочих органов от ВОМ трактора, малый бункер для белково-витаминных добавок, плющилку зерна.

Недостатками прицепной установки РМ-35 являются высокая энергоемкость, металлоемкость и отсутствие регулирования работы технических средств блока дробления. Установленная дробилка решетного типа вызывает многократную циркуляцию продуктов размола сухого зернофуража в дробильной камере и вдоль решета. При этом повышается энергоемкость процесса дробления в 1,5-2 раза и в 2-3 раза снижается пропускная способность всей установки РМ-35, а при влажности зернофуража более 20-22% вызывает забивание решет и снижает надежность технологического процесса работы установки. Недостатком конструкции установленного бункера-смесителя является отсутствие регулировки процесса смешивания измельчаемого фуражного зерна и стебельчатых кормов, что снижает однородность получаемой кормовой смеси.

Задачей изобретения является расширение сферы использования установки для переработки растительных кормов и зернофуража различной влажности, обеспечение стабильной пневмоподачи, снижение энергоемкости в 1,5-2 раза, повышение качества смешивания компонентов до 85-98% и увеличение пропускной способности установки до 2 т/ч и более.

Технический результат заключается в том, что за счет использования в двухвентиляторной дробилке двухступенчатого принципа измельчения: сначала измельчение саблевидными ножами в питателе растительного сырья на фракции 100-150 мм, а затем ударным воздействием молотков ротора в дробильной камере на частицы более мелкого размера (до 5-1,8 мм) за счет разрушения частиц зернофуража об острые грани противорежущей деки истиранием. При этом снижается энергоемкость процесса в 1,5-2 раза.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в дробильной камере размещен молотковый ротор, снабженный соосно установленными лопастными вентиляторами и отделенных от дробильной камеры перегородками, в нижней части которых сделаны продольные отверстия эллипсовидной формы высотой, не превышающей размер лопастей вентиляторов, при этом по окружности дробильной камеры размещена дека с противо-режущими элементами, установленными с переменным шагом по длине и ширине камеры и выполненными в виде трапеций переменной высоты с заостренными гранями, а для выравнивания и уплотнения слоя подаваемой растительной массы к молоткам ротора двухвентиляторной дробилки над цепочно-планчатым транспортером установлен вращающийся битер, который помещен в кожух с отверстиями в виде прорезей, обеспечивающих выход режущей части каждого ножа саблевидной формы за пределы кожуха не менее чем на одну треть, а сами саблевидные ножи образуют с поверхностью подающего транспортера регулируемый зазор 100-300 мм, причем в верхней части бункера- смесителя смонтирована камера инерционного разгрузителя, торцевая часть стенок которой снабжена двумя загрузочными отверстиями для трубопроводов двухвентиляторной дробилки, обеспечивающих пневмо-подачу встречных потоков воздушно-кормовой массы по касательной ее стенок камеры, а в кожухе шнека, выполненного в виде полой трубы, имеются прямоугольные отверстия с шарнирно закрепленными заслонками, что обеспечивает дополнительное конвективное смешивание продукта в смесителе и позволяет снизить потребную мощность на смешивание.

Технический результат достигается также тем, что в прицепной установке инерционный разгрузитель содержит ротор с лопастями длиной не более 3/5 диаметра камеры, что позволяет при встречных потоках подаваемой воздушно-кормовой смеси гасить ее скорость вращения и осуществлять равномерную загрузку бункера-смесителя указанными продуктами размола через отверстия, не менее трех, которые расположены в его крышке и выполненными в виде полукруга и размещены своим основанием по образующей окружности лопаток ротора разгрузителя.

В прицепной установке, содержащей раму, установленную на шасси, бункер-смеситель, подающий и разгрузочные конвейеры, систему привода рабочих органов, малый бункер для белковых добавок, плющилку или дробилку, в дробильной камере размещен молотковый ротор, снабженный соосно установленными лопастными вентиляторами и отделенных от дробильной камеры перегородками, в нижней части которых сделаны продольные отверстия эллипсовидной формы высотой, не превышающей размер лопастей вентиляторов. По окружности дробильной камеры размещена дека с противорежущими элементами, установленными с переменным шагом по длине и ширине камеры и выполненными в виде трапеций переменной высоты с заостренными гранями. Для выравнивания и уплотнения слоя подаваемой растительной массы к молоткам ротора двухвентиляторной дробилки над цепочно-планчатым транспортером установлен вращающийся битер, который помещен в специальный кожух с отверстиями в виде прорезей, обеспечивающих выход режущей части каждого ножа саблевидной формы за пределы кожуха не менее чем на одну треть, а сами саблевидные ножи образуют с поверхностью подающего транспортера регулируемый зазор (100-300 мм). В верхней части бункера-смесителя смонтирована камера инерционного разгрузителя, торцевая часть стенок которой снабжена двумя загрузочными отверстиями для трубопроводов двухвентиляторной дробилки, обеспечивающих пневмоподачу встречных потоков воздушно-кормовой массы по касательной к стенкам камеры. Инерционный разгрузитель содержит ротор с лопастями длиной не более 3/5 диаметра камеры, что позволяет при встречных потоках подаваемой воздушно -кормовой смеси гасить ее скорость вращения, осуществлять равномерную загрузку бункера-смесителя и при этом стабилизировать противодавление в нем при его заполнении указанными продуктами размола через отверстия не менее трех, которые расположены на его крышке и выполнены в виде полукруга и размещены своим основанием по образующей окружности лопаток ротора разгрузителя. Установка двух соосно установленных лопастных вентиляторов с перегородками от дробильной камеры имеющими продольные отверстия элепсовидной формы, высотой не привышаюшей размер лопасти вентилятора, обеспечивает стабильную подачу воздушно-кормовой смеси различной влажности в инерционный разгрузитель, выгружаемой в отверстия (не менее трех) расположенные на крышке бункера-смесителя, что увеличивает пропускную способность прицепной установки в 2-3 раза (для фермерских хозяйст - производительностью до 2-х т/ч) и стабилизирует противодавление в смесителе при его загрузке. Расположенные в кожухе смесителя прямоугольные отверстия по винтовой линии и по периметру кожуха шнека и имеют шарнирно закрепленные заслонки которые расположены на расстоянии, равном половине шага витков вертикального шнека и открываются на необходимый угол в зависимости от физико-механических свойств смешиваемых материалов, что обеспечивает повышение качества смешивания компонентов белково-витаминно-минеральных добавок (БВМД) и продуктов размола корма до 85-98%, а также снижает энергоемкость процесса смешивания на 20-30% и повышает стабильность работы взаимоувязанных машин и надежность выполнения технологического процесса прицепной установки за счет сообщения смешиваемому материалу принудительного конвективного послойного перемещения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется на фиг.1-8.

На фиг.1 дан общий вид прицепной установки;

На фиг.2 дана технологическая схема прицепной установки;

На фиг.3 - инерционный разгрузитель, разрез по А-А;

На фиг.4 дана двухвентиляторная дробилка с питателем;

На фиг.5 - разрез двухвентиляторной дробилки по Б-Б;

На фиг.6 показана дека и противорежущими элементами;

На фиг.7 дана компоновочная схема разнотипных противорежущих элементов в конце окружности дробильной камеры;

На фиг.8 - ножевой битер разрез по В-В.

Прицепная установка для приготовления кормовых смесей содержит: раму 1, установленную на шасси 2, бункер-смеситель 3, подающий 4 и разгрузочные 5 конвейеры, систему привода рабочих органов от ВОМ трактора, малый бункер 6 для для БВМД, плющилку 7 или дробилку 8. В дробильной камере 9 размещен молотковый ротор 10, снабженный соосноустановленными лопастными вентиляторами 11 и 12 и отдаленных от дробильной-камеры 9 перегородками 13 и 14, в нижней части которых сделаны продольные отверстия эллипсовидной формы 15 высотой, не превышающей размер лопастей вентиляторов 11 и 12. По окружности дробильной камеры 9 размещена дека 16 с противорежущими элементами 17 и 18, установленными с переменным шагом по длине и ширине камеры 9 и выполненными в виде трапеций с заостренными гранями 19 и 20. Для выравнивания и уплотнения слоя подаваемой растительной массы к молоткам 21 ротора 10 двухвентиляторной дробилки 8 над цепочно-планчатым транспортером 22 установлен вращающийся битер, который помещен в специальный кожух 23 с отверстиями в виде прорезей 24, обеспечивающих выход режущей части каждого ножа 25 саблевидной формы за пределы кожуха не менее чем на одну треть, а сами саблевидные ножи 25 образуют с поверхностью подающего транспортера 22 регулируемый зазор (100-300 мм). В верхней части бункера-смесителя 3 смонтирована камера инерционного разгрузителя 26, торцевая часть стенок 27 которой снабжена двумя загрузочными отверстиями 28 и 29 для трубопроводов 30 и 31 двухвентиляторной дробилки 8, обеспечивающих пневмоподачу встречных потоков воздушно-кормовой массы по касательной ее стенок камеры. Инерционный разгрузитель 26 содержит ротор 32 с 4-мя лопастями 33 длиной не более 3/5 диаметра камеры, что позволяет при встречных потоках подаваемой воздушно-кормовой смеси гасить ее скорость вращения и осуществлять равномерную загрузку бункера-смесителя 3 указанными продуктами размола через отверстия 34 (не менее трех), расположенными в его крышке 35 и выполненными в виде полукруга 36 и размещенными своим основанием по образующей окружности лопаток 33 ротора 32 разгрузителя 26, что обеспечивает постоянную стабилизацию в бункере смесителе. По периметру кожуха 37 шнека в бункере смесителе выполнены прямоугольные отверстия 38, снабженные шарнирно установленными заслонками 39, которые расположенны по винтовой линии на расстоянии, равном половине шага (1/2) витков 40 шнека 41 и углом поворота заслонок 39 не менее 45°.

Для управления технологическим процессом приготовления кормо-смеси и раздачи готовых продуктов размола под бункером 3 установлена шиберная заслонка 42 имеющая привод от электрических исполнительных механизмов трактора.

Отдельные модификации установки содержат плющильные радиальные вальцы, зубья которых выполнены под углом не более 120°, в плющилки 7 для зерна и выгрузной конвейер 43.

В предложенном варианте установки рабочие органы двухвентиляторной дробилки 8 и плющилки 7 задействованы от вала отбора мощности (ВОМ) трактора, а подающие конвейеры и ротор 32 инерционного разгрузителя 26 от гидромоторов, подключенных к гидросистеме трактора. Автоматическая система управления вспомогательными механизмами осуществляется от автономного источника энергии - генератора, установленного на тракторе.

Установка для приготовления кормовых смесей работает следующим образом. На полотно транспортера 22 загружают различное растительное сырье в рассыпном виде. Затем от ВОМ трактора включают рабочие органы дробилки 8 или плющилки 7. При протаскивании растительного сырья планками транспортера 22 к кожуху 23 образуется уплотненный слой корма, который предварительно разрезается саблевидными ножами 25 битера на крупные фракции (100-150 мм) и выносятся (указанные порции) в дробильную камеру 9. Вторичное измельчение осуществляется за счет взаимодействия молотков ротора 10 с противорежущими разными по высоте элементами 17 и 18 деки 16. Предварительное измельчение в камере 9 на фракции равные шагу между противорежущими элементами (от 30 до 5 мм), а более тяжелая масса (зерно, початки) протаскивается молотками к последним 3-4 комбинированным (разной высоты): противорежутцим рядам деки, где измельчается и расщепляется на фракции(от 5 до 1,2 мм).

Отличительная особенность технологического процесса заключается в т том, что обрабатываемая растительная масса (зерно и стебли) подвергается многократному измельчающему воздействию молотков ротора 10 и острых-граней 19 и 20 противорежущих элементов, совершая сложное перемещение в дробильной камере 9 по окружности и вдоль оси ротора 10 за счет осевых потоков воздушно-кормовой смеси, создаваемой двумя боковыми вентиляторами II и 12 через отверстия 15 эллипсовидной формы высотой, непревышающей размер лопастей в перегородках дробильной камеры 9. Такая конструкция обеспечивает расширение сферы применения по измельчению и стабильный пневмотранспортирование по трубопроводам 30 и 31 воздушно -кормовой смеси в инерционный разгрузитель 26, который обеспечивает стабилизацию давления в смесителе при его заполнении и распределению продуктов, 34 размола лопастями 33 ротора 32 по загрузочным (не менее 3-х) отверстиям 34 выполненных в виде полуокружности 36 в бункер-смеситель 3.

В отдельных модификациях зерно разных культур барабанным дозатором подается на плющильные вальцы 7 с углом заточки зубьев не более 120°, которые настроенны на определенную толщину хлопьев, в зависимости от вида животных; здесь происходит плющение зерна и подача его в выгрузной шнековый конвейер 43 и далее в малый бункер 6. В бункер 6 прежде всего подаются БВМД. После заполнения бункеров 3 и 6 закрывают шиберную заслонку 42, отключают дробилку 8 или плющилку 7 и включают вертикальный шнек 41, который своими витками забирает кормовые добавки и подает их в бункер-смеситель 3. В течение 5-8 мин происходит процесс смешивания компонентов до однородности смеси 85-98% и после этого отключают шнек 41. Кормосмесь готова. После доставки установки на ферму к кормушкам, поворачивают горизонтальный шнек 5 над кормушкой под нужным углом, открывают шиберную заслонку 42, включают в работу подающий 4, горизонтальный 5 и вертикальный 41 шнеки. При движении трактора вдоль кормушек осуществляют технологический процесс раздачи кормосмеси животным.

Применение предлагаемой прицепной установки позволяет расширить сферу ее использования на растительных кормах различной влажности и структуры, повысить однородность и качество смешивания кормовых компонентов, обеспечивает взаимоувязанную работу всех машин и механизмов, а также надежность технологического процесса и, следовательно повысить продуктивность животных, даже в экстремальных условиях при значительном дефиците комбикормов промышленного производства.