Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности непрерывного действия для смешивания компонентов грубых, сочных, водянистых и концентрированных кормов.

Известен барабанный смеситель кормов а.с. №1666173, кл. B01F 19/02, 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.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и необходимость создания наклона барабана для транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке.

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.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и необходимость создания наклона барабана для транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и обеспечение транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана.

Техническое решение достигается тем, что в установке для приготовления кормов, содержащей станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, и привод, барабан установлен горизонтально и изготовлен из трех и более скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправке полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине барабана от загрузки к выгрузке, с образованием по периметру барабана трех и более винтовых канавок и винтовых линий с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, а также внутренних криволинейных поверхностей вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения барабана с центрами кривизны снаружи или внутри барабана, причем по всей длине барабана смонтирована пружина конической формы с прямоугольным сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

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

Новизна обусловлена тем, что такое конструктивное оформление позволяет обеспечить не только плавное осевое перемещение компонентов кормов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана, но и обеспечить интенсивное их перемешивание.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны векторы скорости движения компонентов кормов при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса смешивания и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что барабан выполнен по крайней мере из трех полос, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.

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

Новизна обусловлена тем, что барабана выполнен многозаходным с образованием по периметру барабана трех и более винтовых канавок и винтовых линий с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, поэтому наряду с интенсификацией процесса смешивания компонентов кормов обеспечивается не только их перемещение вдоль горизонтальной оси барабана, что исключает необходимость монтажа барабана под углом к горизонту, т.е. обеспечивается не только осевое перемещение компонентов кормов при горизонтальном расположении оси вращения барабана, но и повышается интенсивность теплообменных процессов и приготовления кормов, расширяются технологические возможности.

Новизна предложения заключается в плавном увеличении проходного сечения барабана по длине от загрузки к выгрузке, что увеличивает скорость перемещения частиц компонентов кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос трапециевидной формы переменной ширины в поперечном направлении образованы внутри барабана криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине барабана, что не только изменяет траекторию движения компонентов кормов в каждой точке криволинейной поверхности барабана, но и ускоряет процесс их движения, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что барабан по периметру снабжен тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми линиям, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке, и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри барабана, что увеличивает скорость перемещений частиц компонентов кормов от загрузки к выгрузке, интенсифицирует процесс приготовления кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что обеспечивает повышение скорости продольного перемещения компонентов кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения компонентов кормов по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, интенсифицирует процессы приготовления кормов, увеличивает интенсивность, энергоемкость и частоты взаимодействия частиц компонентов кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что барабан выполнен с внутренними криволинейными поверхностями вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения барабана с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри барабана, что нарушает стационарность движения частиц компонентов кормов, интенсифицирует процессы приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине барабана смонтирована пружина конической формы с прямоугольным сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение компонентов кормов в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса приготовления кормов за счет того, что частицы компонентов кормов, совершающих циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с плоскими витками пружины конической формы с прямоугольным сечением витков, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии барабана, увеличивают интенсивность процесса приготовления кормов, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине барабана пружина конической формы с прямоугольным сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов кормов при изменении их скорости движения, расширяет технологические возможность.

На фиг.1 изображен общий вид установки для приготовления кормов, вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - барабан, вид спереди, смонтированный из трех полос трапециевидной формы; на фиг.4 - вид А на фиг.3; фиг.5 - барабан, вид спереди, смонтированный из четырех полос трапециевидной формы; фиг.6 - вид Б на фиг.5; фиг.7 - барабан, вид спереди, смонтированный из пяти полос трапециевидной формы; фиг.8 - разрез Б-Б на фиг.7; на фиг.9 - сечение В-В на фиг.7 барабана, изготовленного из винтовых полос, у которых центры кривизны расположены вне поперечного сечения барабана; на фиг.10 - сечение В-В на фиг.7 барабана, изготовленного из винтовых полос, у которых центры кривизны расположены внутри поперечного сечения барабана; на фиг.11 - трапециевидная полоса после скручивания в продольном направлении относительно собственной продольной оси симметрии; на фиг.12 - трапециевидная полоса после сгиба по винтовой линии в поперечном направлении на конусной оправке; на фиг.13 - разрез Г-Г на фиг.12.

Предлагаемая установка для приготовления кормов состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и четырех роликовых опор 4. Барабан 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые опоры 4. На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов кормов внутри барабана 5 и интенсификации процесса приготовления кормов смонтирована пружина 9 конической формы с прямоугольным сечением витков, с направлением витков, которые могут совпадать или быть противоположными направлением винтовых канавок внутри барабана 5. Пружина 9 конической формы с прямоугольным сечением витков оборудована устройством для изменения шага витков пружины 9 путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков пружины 9 может производиться в процессе приготовления кормов.

Барабан 5 (фиг.3, фиг.4) выполнен из трех полос 10, 11, 12 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине барабана 5 от загрузки к выгрузке скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении. Полосы 10, 11, 12 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру барабана 5 винтовых линий и внутренних винтовых канавок с переменным, увеличивающимся по длине барабана 5 шагом S₁ одна из которых 13-14 показана на фиг.3 и фиг.4 утолщенной линией.

Барабан 5 (фиг.5, фиг.6) выполнен из четырех полос 15, 16, 17, 18 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине барабана 5 от загрузки к выгрузке, скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении. Полосы 15, 16, 17, 18 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру барабана 5 винтовых линий и внутренних винтовых канавок с переменным, увеличивающимся по длине барабана 5 шагом S_2, одна из которых 19-20 показана на фиг.5, фиг.6 утолщенной линией.

Барабан 5 (фиг.7, фиг.8) выполнен из пяти полос 21, 22, 23, 24, 25 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине барабана 5 от загрузки к выгрузке, скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении. Полосы 21, 22, 23, 24, 25 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру барабана 5 винтовых линий и внутренних винтовых канавок с переменным, увеличивающимся по длине барабана 5 шагом S_3, одна из которых 26-27 показана на фиг.7 и фиг.8 утолщенной линией.

Барабан 5 может быть выполнен с внутренними криволинейными поверхностями вогнутой формы с центрами кривизны, расположенными снаружи барабана 5 (фиг.9), или выпуклой формы относительно оси вращения барабан 5 с центрами кривизны внутри барабана 5 (фиг.10).

Каждая из трапециевидных полос 10, 11, 12; 15, 16, 17, 18; 21, 22, 23, 24, 25 скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии, например, как трапециевидная полоса 17 на фиг.11, у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из ее концов и повернут другой конец полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом полосу 17 размещают на конической оправке 28 (фиг.12, фиг.13) и изгибают так, чтобы кромки полосы разместились в поперечном направлении по винтовой линии. При этом полоса деформируется и ее либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом деформируют остальные полосы, образующие барабан 5. Далее три, четыре, пять и более деформированных таким образом полос соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой полосы трапециевидной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности барабана 5, благодаря чему интенсифицируется процесс приготовления кормов.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

В барабан 5 через средство 7 для загрузки беспрерывно загружаются компоненты кормов. Частицы компонентов кормов, находясь внутри вращающегося барабана 5, увлекаясь его винтовыми поверхностями, поднимаются вверх и, поднявшись по направлению вращения барабана 5 несколько выше угла своего естественного откоса, скатываются. Так как барабан 5 по периметру снабжен многозаходной винтовой поверхностью, то обеспечивается движение частиц компонентов кормов внутри барабана 5 и перемещение их от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана 5. Таким образом, при вращении барабана 5 частицы компонентов кормов благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны и наличию внутри барабана винтовых канавок не только перемещаются от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана 5, но и интенсивно смешиваются, а затем выгружаются в средство для разгрузки 8. Процесс приготовления кормов интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри барабана 5 пружины 9 конической формы, плоские витки которых изменяют направление движение частиц компонентов кормов, направляя их в радиальном направлении к стенкам барабана 5.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания внутри барабана криволинейных винтовых поверхностей двоякой кривизны и винтовых канавок, обеспечивающих не только смешивание компонентов кормов, но и их осевое перемещение от загрузки к выгрузке.