Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для приготовления кормов, в частности для смешивания грубых, сочных, водянистых концентрированных кормов.

Известен барабанный смеситель кормов (а.с. 614810, кл. В01Г 9/02, 1978), содержащий станину, привод и наклонный вращающийся корпус с многозаходными винтовыми лопастями, расположенными но касательной к поверхности барабана под углом 20°-30°.

Недостатком известного смесителя кормов является недостаточная интенсивность смешивания компонентов кормов, так как многозаходные винтовые лопасти направлены в одну сторону и их направляющие элементы - винтовые лопасти (полки шнека) расположены друг к другу и к оси вращения барабана под одинаковыми углами. Интенсивность смешивания в таком устройстве невелика, а скорость движения компонентов по четырем заходам, направленных в одну сторону плавных винтовых линий, весьма значительна, что приводит к необходимости для обеспечения во время быстрого продольного движения компонентов кормов в барабане качественного и равномерного их перемешивания, увеличения длины барабана и смесителя в целом.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является барабанный смеситель кормов (а.с. №1666173, кл. В01Г 19/02, 1978), содержащий привод, станину и вращающийся барабан, смонтированный из секций, каждая из которых выполнена из одинаковых по площади равносторонних треугольников, соединенных последовательно по периметру секций друг с другом своими основаниями с образованием по периметру барабана равных по количеству взаимно направленных ломаных винтовых линий одного и противоположного направления с одинаковым шагом.

Недостатком известного смесителя кормов является недостаточная интенсивность смешивания компонентов кормов из-за некоторой стационарности движения потоков кормов в многозаходном винтовом барабане с направленными навстречу друг другу равных по количеству с одинаковым числом заходов и одинаковым шагом ломаных винтовых линий, а также недостаточной интенсивностью смешивания в барабане, собранном из одинаковых секций, образующих в поперечном сечении соосные с осью вращения барабана одинаковые плоские фигуры в виде одинаковых многогранников.

При этом для обеспечения движения кормов в таком барабане необходимо обеспечить наклон оси барабана относительно горизонта, что усложняет конструкцию привода и снижает его надежность.

Техническим результатом задачи является повышение интенсивности смешивания кормов и обеспечение движения кормов при горизонтальном расположении устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для приготовления кормов, содержащем станину, установленный с возможностью вращения барабана со средствами для загрузки и выгрузки привод, барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных 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, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции.

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

Новизна обусловлена тем, что барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков компонентов кормов с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками барабана под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

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

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собран барабан, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность приготовления кормов возрастает, так как эти элементы, работая, как полки, захватывают порции компонентов кормов и направляют их навстречу друг другу, 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 смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равнобедренный трапеции, из которых собраны подсекции секций барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных 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 изображено устройство для приготовления кормов, общий вид; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - барабан, общий вид; на фиг.4 - вид A на фиг.3; на фиг.5 - барабан, наглядное изображение.

Предлагаемое устройство для приготовления кормов состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы (фиг.1, фиг.2). 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 с ребордами опоры 4. Ра станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8.

Барабан 5 (фиг.3) изготовлен из секций 9, смонтированных из двух подсекций, например 10 и 11, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций 12 и равнобедренных треугольников 13 (на фиг.3 одна из равнобедренных трапеций 12 и один из равнобедренных треугольников 13 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 10, расположены в разные стороны, например в подсекции 10 основание 14 трапеции 12 и основание 15 треугольника 13 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 16, 17, например, как на фиг.3, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников, например основания 15 одной подсекции 10, присоединены к верхнему основанию, например основанию 18 равнобедренных трапеций второй подсекции 11, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции, например подсекции 11, основание 19 присоединено к верхнему основанию 20 равнобедренных трапеций, например трапеции 12 первой подсекции 10.

В результате такой последовательной сборки элементов стенок барабана 5, по периметру образуются, например, на фиг.3 пять правых и пять левых ломаных винтовых линий с одинаковым шагом S₁ и S₂. Одна из пяти левых ломаных винтовых линий с шагом S показана на фиг.3 утолщенной линией 21-22-23-24-25, а одна из пяти правых ломаных винтовых линий с шагом S₂ показана па фиг.3 утолщенной линией 26-27-23-28-29.

Предлагаемое устройство для приготовления кормов работает следующим образом.

Во вращающийся барабан 5 устройства через средство для загрузки 7 беспрерывно загружаются компоненты кормов. При вращении барабана 5 компоненты кормов совершают движение по винтовым канавкам и выгружаются из барабана 5 в средство 8. При этом при вращении барабана 5 компоненты кормов захватываются внутренней винтовой поверхностью и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы компонентов кормов движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося барабана 5 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как поверхность барабана 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций компонентов кормов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку плоские элементы внутренней поверхности барабана 5 расположены под углом друг к другу, то каждая порция частиц компонентов кормов перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия частиц компонентов кормов друг с другом и со стенками барабана 5, повышает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности. В результате такой конструкции барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов кормов и поэтому каждые частицы компонентов кормов движутся по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок барабана 5, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса приготовления кормов.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов кормов, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов кормов друг с другом и со стенками барабана, повышает производительность, расширяет технологические возможности.