Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к барабанным смесителям непрерывного действия для смешивания компонентов грубых, сочных, водянистых и концентрированных кормов, и может быть использовано для смешивания сыпучих материалов.

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 является ограниченные технологические возможности и необходимость создания наклона барабана для транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является установка для смешивания компонентов корма (варианты) патент №2385664, кл. A23N 17/00, 2010 г., содержащая станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, выполненный, по крайней мере, из трех полос, скрученных по винтовым линиям в продольном и в поперечном направлениях или трех винтовых полос криволинейной с вогнутой или выпуклой формы, описанных кривыми различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения барабана.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, плавность перемещения компонентов кормов от загрузки к выгрузке и недостаточная интенсивность процесса приготовления кормов.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и повышение интенсивности процесса приготовления кормов.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве для приготовления кормом содержащем станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан со средствами для загрузки и выгрузки, а также привод вращения, 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, изготовлен из трех и более одинаковых полос, скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке полос прямоугольной формы, 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, при этом по всей длине барабана смонтирована пружина волнообразной с плоским 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 устройства для приготовления кормов.

Новизна заключается в том, что барабан изготовлен из трех и более одинаковых полос, скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке полос прямоугольной формы, 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, что повышает интенсивность процесса приготовления кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что 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, что повышает интенсивность процесса приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос прямоугольной формы в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении образованы внутри барабана криволинейные поверхности различной кривизны с напусками внутри барабана в виде лопастей 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 интенсифицирует процесс приготовления кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что барабан по периметру снабжен тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми линиям, и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри барабана с криволинейными поверхностями различной кривизны с напусками внутри барабана в виде лопастей, что увеличивает не только скорость перемещений компонентов кормов от входного до выходного отверстия, но и увеличивает закрутку их потоков, увеличивая частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны с напусками внутри барабана в виде лопастей, сопротивление движению компонентов кормов снижается, что способствует увеличению скорости их движения, расширяет технологические возможности, повышает интенсивность процесса приготовления кормов.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям с напусками внутри барабана в виде лопастей, векторы скорости движения компонентов кормов от входного до выходного отверстия барабана изменяются, что способствует интенсификации процесса приготовления кормов, расширяет технологические возможности.

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

Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине барабана смонтирована пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, которая не только обеспечивает движение компонентов кормов от загрузки к выгрузке, но и поджатие компонентов кормов внутри барабана, что расширяет технологические возможности и интенсифицирует процесс приготовления кормов.

Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри барабана пружина волнообразной формы снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения компонентов кормов внутри барабана и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.

Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление устройства для приготовления кормов с закрепленной внутри пружиной волнообразной формы с плоским сечением витков позволяет не только создать противопотоки движения компонентов кормов внутри барабана, но и обеспечить продольное их перемещение от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана и обеспечить интенсивное их взаимодействие, что расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид устройства для приготовления кормов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - барабан, общий вид, смонтированный из пяти прямоугольных полос; фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3; фиг.5 - одна из полос с напуском; на фиг.6 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси; на фиг.7 - вид полосы с напуском после сгиба ее на цилиндрической оправке; на фиг.8 - разрез В-В на фиг.7.

Предлагаемое устройство 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 в противоположном направлении компонентов кормов внутри барабана 5 смонтирована пружина 9 волнообразной формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 9 путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины 9 может производиться также в процессе приготовления кормов, т.е. в процессе работы устройство для приготовления кормов. В зависимости от характеристик компонентов кормов требуемого времени приготовления кормов, устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям приготовления кормов. Например, если требуется высокая скорость продольного перемещения компонентов кормов, то увеличивается шаг пружины 9 и, таким образом, изменяется поток движения компонентов кормов, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При обработке, требующей длительное время пребывания компонентов кормов в барабане 5, шаг витков пружины 9 уменьшается и, таким образом, изменяется поток движения компонентов кормов в обратном направлении, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузке к выгрузке. Направление витков пружины 9 может совпадать с или быть против направления вращения барабана 5. В нужном положении пружину 9 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины 9 может быть осуществлена также и в процессе приготовления кормов.

Барабан 5 выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками, например на фиг.2 пятью - 10, 11, 12, 13, 14.

Многозаходный винтовой пустотелый барабан 5 (фиг.3, фиг 4), например, выполнен из трех и более, например на фиг.3 и фиг.4 из пяти полос прямоугольной формы 15, 16, 17, 18, 19 с образованием по периметру барабана 5 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана 5 и образованием напусков 20, 21, 22, 23, 24 (фиг.4) в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 5 (на фиг.4 винтовые лопасти затемнены). При этом образуются внутри барабана 5 винтовые канавки в виде карманов криволинейной формы 10, 11, 12, 13, 14 с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения барабана 5 (фиг.2, фиг.5).

Таким образом, многозаходный винтовой пустотелый барабан 5 выполнен из трех и более полос прямоугольной формы, например, (фиг.3, фиг.4) пяти полос 15, 16, 17, 18, 19. Каждая из полос прямоугольной формы (например на фиг.5 полоса 15) выполнена с напуском 25 и с боковыми кромками 26 и 27. Напуск 25 показан на фиг.5 отделенным, например от полосы 15, штриховой линией 28. Полоса 15 скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг.6) относительно продольной оси O₁-O₁ и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке 29 (фиг.7, фиг.8).

Полосы 15, 16, 17, 18, 19 с напусками 25 после сгиба снимают с оправки 29 и соединяют друг с другом боковой стороной 27 одной полосы со штриховой линией 28 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого барабана 5 винтовых линий и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок-карманов 10, 11, 12, 13, 14 с постоянным шагом S₁ (фиг.3). Часть одной из винтовых линий 30-31 показана на фиг.3 утолщенной линией.

Например, полоса 15 своей винтовой кромкой 27 (фиг.4) соединена с полосой 19 по штриховой линии 28 с выпуклой ее стороны, например сваркой, в свою очередь полоса 19 соединена своей винтовой кромкой 27 с полосой 18 по ее штриховой линии 28 и т.д., с образованием многозаходной винтовой поверхности в виде пустотелого барабана 5 с напусками 20, 21, 22, 23, 24 (фиг.4) в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 5 (на фиг.4 винтовые лопасти затемнены). Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого барабана 5, благодаря чему увеличивается закрутка потоков компонентов кормов.

Предлагаемое устройство для приготовления кормов работает следующим образом.

В барабан 5 через средство для загрузки 6 беспрерывно загружаются компоненты кормов. При вращении барабана 5 эти 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 компоненты 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 компонентов кормов перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс приготовления кормов, расширяет технологические возможность. Так как из-за криволинейности внутренней поверхности барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений компонентов кормов, то каждая частица компонентов кормов 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. Готовые корма выгружаются в средство для разгрузки 8.

Наличие в конструкции барабана 5 винтовых лопастей 20, 21, 22, 23, 24 интенсифицирует процесс приготовления кормов. Технико-экономические преимущества возникают за счет создания по внутренней поверхности плавных винтовых канавок одного направления, с винтовыми лопастями, что не только расширяет технологические возможности и обеспечивает перемещение компонентов кормов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана, но и усложняет траекторию движения компонентов кормов, увеличивает частоту их взаимодействия, повышает производительность.

Технико-экономическое преимущества возникают также за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений компонентов кормов витками пружины 9, повышения интенсивности смешивания и переориентации компонентов кормов, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность взаимодействия компонентов кормов друг с другом и со стенками барабана, повышает производительность, расширяет технологические возможности.