Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО 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.

Недостатком 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.

Недостатком 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 устройстве для приготовления кормов, содержащем станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, и привод, барабан выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри барабана в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения барабана, и по периметру выполнен из трех и более скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине, с образованием по периметру барабана трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана и образованием напусков внутри барабана в виде винтовых лопастей по всей длине барабана от входного до выходного отверстия.

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

Новизна заключается в том, что барабан по периметру выполнен из трех и более скрученных в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на оправки в виде параболоида вращения полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине, что повышает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос трапециевидной формы переменной ширины в продольном направлении и изогнутых 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, нарушает стационарность их движения и усиливает интенсивность приготовления кормов, но и 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 не только скорость перемещений частиц компонентов кормов от входного до выходного отверстия, но и увеличивает закрутку их потоков, увеличивая частоту взаимодействия компонентов кормов со стенками корпуса и друг с другом, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и 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 частиц компонентов кормов в каждой точке криволинейной поверхности барабана, нарушает стационарность их движения и расширяет технологические возможности, но и повышает производительность приготовления кормов.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям векторы скорости движения частиц компонентов кормов от входного до выходного отверстия изменяются, что способствует интенсификации процесса приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри винтового барабана со сложной внутренней поверхностью, в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид устройства для приготовления кормов; на фиг.2 -разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - барабан, общий вид, смонтированный из пяти полос трапециевидной формы; фиг.4 - вид B на фиг.3; на фиг.5 - вид Д на фиг.3; фиг.6 - одна из полос с напуском; на фиг.7 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси; на фиг.8 - вид полосы с напуском после сгиба ее на оправке в виде параболоида вращения; на фиг.9 - разрез Б-Б на фиг.8.

Предлагаемое устройство для смешивания компонентов 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.

Барабан 5 конической формы (фиг.3, фиг 4, фиг.5), например, выполнен из пяти полос 8, 9, 10, 11, 12 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине барабана 5 от загрузки к выгрузке с образованием по периметру барабана 5 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана 5 и образованием напусков 13,14,15,16,17 (фиг.5) в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 5 (на фиг.5 винтовые лопасти зачернены).

Барабан 5 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) выполнен из полос, например, 8, 9, 10, 11, 12 трапециевидной формы формы с боковыми кромками 18 и 19, включая напуск 20 с одной стороны полос, как, например, напуск 20 полосы 8 (фиг.6). Напуск 20 показан на фиг.6 отделенным от полосы, например 8, штриховой линией 21. Полоса, например 8, изготовленная с разными размерами по ширине полос, с напуском 20 и с боковыми кромками 18 и 19 трапециевидной формы скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг.7) относительно продольной оси O₂-O₂ и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения 22 (фиг.8).

Полосы 8, 9, 10, 11, 12 с напусками после сгиба снимают с оправки 22 и соединяют друг с другом боковой стороной 18 одной полосы со штриховой линией 21 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого барабана конической формы 5 винтовых линий и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 23, 24, 25, 26, 27 с переменным, увеличивающимся по длине барабана конической формы 1 шагом S_1. Одна из винтовых линий 28-29 показана на фиг.3 и фиг.4 утолщенной линией. Например, полоса 8 своей винтовой кромкой 18 (фиг.4) соединена с полосой 9 по штриховой линии 21 с выпуклой ее стороны, например, сваркой, в свою очередь полоса 9 соединена своей винтовой кромкой 18 с полосой 10 по ее штриховой линии 21 и т.д., с образованием пустотелого барабана конической формы 1 с напусками внутри пустотелого барабана конической формы 1 в виде винтовых лопастей 13, 14, 15, 16, 17 (фиг.5) по всей длине пустотелого барабана конической формы 1. Далее все деформированные таким образом полосы соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого барабана конической формы 1, благодаря чему увеличивается закрутка потоков газа с дисперсными частицами.

Таким образом, каждая из трапециевидных полос 8, 9, 10, 11, 12 (фиг.6) скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии, например, как трапециевидная полоса 8 с напуском 20 на фиг.7, у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из ее концов и повернут другой конец полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом полосу 8 размещают на оправке 22 в виде параболоида вращения (фиг.8, фиг.9) 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. Далее три, четыре, пять и более деформированные таким образом полосы соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой полосы трапециевидной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности барабана, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещений частиц компонентов кормов и друг с другом в соседних участках поверхности барабана. При этом частицы компонентов кормов движутся по сложным траекториям, увеличивая интенсивность смешивания, переориентацию и их взаимодействия между собой и со стенками барабана 5 (винтовые лопасти зачернены).

Устройство для приготовления кормов работает следующим образом.

В барабан 5 через средство для загрузки бесперерывно загружаются компоненты кормов. При вращении барабана 5 частицы 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 и частицы кормов движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося барабана 5 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как криволинейная поверхность барабана 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций компонентов кормов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность барабана 5 криволинейна, то в каждой порции частицы кормов перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс приготовления кормов, повышает и расширяет технологические возможность. Так как из-за криволинейности конической поверхности барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов кормов, то каждая частица движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва этих частиц от стенок барабана, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса приготовления кормов. При дальнейшем движении вдоль оси барабана готовые корма выгружаются из барабана 5 в средство для выгрузки 8.

Наличие в конструкции барабана 5 винтовых лопастей 13,14,15,16, 17 интенсифицирует процесс приготовления кормов и повышает надежность работ устройства для приготовления кормов.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов кормов, повышение интенсивности их смешивания и переориентации, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность приготовления кормов, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов комбикормов друг с другом и со стенками барабана 5, повышает производительность, расширяет технологические возможности, повышает надежность работы.