Результат интеллектуальной деятельности: ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к машинам для измельчения концентрированных кормов.

Известен измельчитель кормов (1), содержащий корпус, выполненный в виде полого цилиндра с противорежущими элементами переменной глубины, сечение которых имеет форму треугольника. В корпусе установлен ротор конической формы, закрепленный на одном валу с подающим шнеком. Измельчитель содержит загрузочный и выгрузочный патрубки. На роторе 3 выполнены лезвия, имеющие наклон к образующей не менее 30°. На нижней части ротора и корпуса выполнена сетчатым рифлением терочная поверхность.

Известен измельчитель фуражного зерна (2), содержащий подающий шнек, ротор конической формы с выполненными на нем лезвиями, корпус с противорежущими элементами переменной глубины, горизонтальные ножи, противорежущее кольцо, загрузной и выгрузной патрубки.

Недостатками данных измельчителей является отсутствие самоочистки рабочих органов, так как не учтен угол защемления измельчаемого материала между лезвиями, что приведет к забивке лезвий и снижению производительности. Применение лезвий способствует их быстрому затуплению при измельчении зерна.

Наиболее близким по технической сущности (прототип) к заявленному изобретению является измельчитель (3), содержащий корпус, выполненный в виде трубы, жестко закрепленный на раме. Сбоку к корпусу крепится загрузочная воронка. В нижней части корпуса имеется резьба, на которую накручен статор. Статор имеет внутреннюю коническую поверхность, ручки и выпускной патрубок. Внутри корпуса находится вал, опирающийся на подшипниковый узел. На валу соосно со статором закреплены отражатель, выполненный в виде конуса, и ротор, выполненный в виде ступенчатой пирамиды, собранной из шайб, имеющих форму усеченного конуса. При этом на боковой конической поверхности шайб имеется нарезка под углом к образующей этой поверхности. Причем нарезка выполнена таким образом, что чем меньше шайба, тем мельче нарезка. В собранном состоянии ротор и статор образуют зону измельчения в виде конусного ступенчатого зазора. Разделение зоны измельчения на ступени, образованные участками конических поверхностей ротора и статора, позволяет подавать одинаковые части сырья из одной зоны в другую, не зажимая их сразу, а давая первоначально некоторую свободу, что позволяет предотвратить спрессовывание сырья, снизить усилие измельчения. Для перемещения частиц сырья в ступенчатом конусном зазоре и уменьшения затрат энергии при их измельчении служат пазы на внутренней поверхности статора. Глубина пазов уменьшается от места загрузки сырья к выходу. Сверху на раме установлен электродвигатель, соединенный с валом при помощи муфты.

Недостатками данного измельчителя является низкая производительность вследствие подачи зерна через загрузочную воронку в одну точку приема и последующего распределения в рабочей зоне. Увеличение подачи зерна невозможно так как произойдет забивание рабочих органов. Имеется угроза забивания рабочих органов из-за отсутствия самоочистки пазов измельчителя.

Заявленное изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его использования получен следующий технический результат: снижение энергоемкости процесса измельчения фуражного зерна и повышение производительности.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в верхней части вала последовательно друг за другом закреплены приемный скребок, распределительный конус, имеющий винтовые насечки, напротив которого на внутренних стенках корпуса зафиксирована распределительная коническая втулка, имеющая гладкую поверхность, при этом, непосредственно примыкая к распределительному конусу, зафиксирован рабочий конус, имеющий основные насечки в виде пазов, имеющих в поперечном сечении две неравнобокие боковые грани - узкую (острие) и широкую (спинка) с углом заострения между этими гранями α=40…80°. Радиус, проведенный через вершину паза, делит угол заострения на угол острия β=0…20° и угол спинки γ=40…60°. Пазы расположены по отношению вертикальной оси рабочего конуса под углом δ=20…60°. В нижней части рабочего конуса для повышения производительности выполнены дополнительные насечки в виде пазов до середины рабочего конуса, имеющие геометрические размеры, аналогичные основным насечкам. Напротив рабочего конуса на внутренних стенках корпуса закреплена рабочая коническая втулка, имеющая, так же как и рабочий конус, основные и дополнительные насечки в виде аналогичных пазов, но направленных в противоположную сторону к пазам рабочего конуса и обеспечивающих угол защемления материала между пазами рабочего конуса и конической втулки не менее 45 град. Угол при вершине рабочего конуса ψ₁ на 5…20° острее угла рабочей втулки ψ₂. В нижней части вала под рабочим конусом установлен выгрузной скребок, напротив которого в корпусе имеется выгрузной лоток.

Графические материалы

На фиг.1 изображен измельчитель фуражного зерна.

На фиг.2 изображен рабочий конус.

Измельчитель фуражного зерна содержит корпус 1, выполненный в виде трубы, жестко закрепленной на раме 2. Сбоку к корпусу 1 крепится загрузочная воронка 3. Внутри по оси корпуса 1 находится вал 4, вращающийся в подшипниковых узлах 5. В верхней части вала последовательно друг за другом закреплены приемный скребок 6, распределительный конус 7, имеющий винтовые насечки, напротив которого на внутренних стенках корпуса 1 зафиксирована распределительная коническая втулка 8, имеющая гладкую поверхность. Ниже, непосредственно примыкая к распределительному конусу 7, зафиксирован рабочий конус 9, имеющий основные насечки в виде пазов, имеющих в поперечном сечении две неравнобокие боковые грани - узкую (острие) и широкую (спинка) с углом заострения между этими гранями α=40…80°. Радиус, проведенный через вершину паза, делит угол заострения на угол острия β=0…20° и угол спинки γ=40…60°. Пазы расположены по отношению вертикальной оси рабочего конуса под углом δ=20…60°. В нижней части рабочего конуса для повышения производительности выполнены дополнительные насечки в виде пазов до середины рабочего конуса, имеющие геометрические размеры, аналогичные основным насечкам. Напротив рабочего конуса 9 на внутренних стенках корпуса закреплена рабочая коническая втулка 10, имеющая, так же как и рабочий конус 9, основные и дополнительные насечки в виде аналогичных пазов, но направленых в противоположную сторону к пазам рабочего конуса и обеспечивающих угол защемления материала между пазами рабочего конуса и конической втулки не менее 45 град. Угол при вершине рабочего конуса ψ₁ на 5…20° острее угла рабочей втулки ψ₂. В нижней части вала под рабочим конусом установлен выгрузной скребок 11, напротив которого в корпусе имеется выгрузной лоток 12. Для осуществления вертикальной регулировки зазора между рабочими органами используется винт 13. Величина зазора фиксируется гайкой 14. На раме 2 установлен электродвигатель 15, соединенный с валом 4 при помощи клиноременной передачи 16.

Измельчаемое сырье через загрузочную воронку 3 попадает в корпус 1, где захватывается приемным скребком 6 и подается в зону распределения измельчаемого материала между распределительным конусом 7 и распределительной конической втулкой 8. Распределительный конус 7 имеет винтовые насечки и в сочетании с приемным скребком 6 обеспечивает равномерное поступление измельчаемого сырья по всему объему распределительной конической втулки 8. Измельчаемое сырье по гладкой поверхности распределительной конической втулки 8 поступает в зону измельчения, образованную рабочим конусом 9 и рабочей конической втулкой 10. Измельчаемое сырье, попадая в зазор между рабочим конусом 9 и рабочей конической втулкой 10, измельчается за счет сжатия и скалывания под воздействием выполненных на рабочих органах насечек в виде пазов. Наличие угла защемления обеспечивает самоочистку насечек. Выгрузка измельченного сырья осуществляется посредством выгрузного скребка 11 через выгрузной лоток 12.

Степень измельчения сырья в измельчителе регулируется, изменяя зазор между рабочим конусом 9 и рабочей конической втулкой 10, вращая винт 13 по резьбе. Положение винта фиксируется гайкой 14.

Источники информации

1. Пат. №42441 РФ. B02C 18/08. Измельчитель кормов /Б.И. Вагин, В.А. Анисимов, А.С.Белов, Е.В. Пепеляева - №2004120325/22; заяв. 07.07.2004; опуб. 10.12.2004. - 3 с.

2. Пат. №66979 РФ. B02C 18/08. Измельчитель фуражного зерна / В.А. Анисимов, Е.Н. Перетягин - 2007115984/22; заяв. 26.04.2007; опуб. 10.10.2007. - 3 с.

3. Пат. №2332004 РФ. B02C 7/18. Измельчитель / В.Г. Короткое, СВ. Антимонов, СЮ. Соловых, В.А. Трофимов, Е.В.Ганин, - 2006139695/12; заяв. 09.11.2006; опуб. 27.08.2008. - 3 с.