Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к смесителям непрерывного действия, предназначенным для смешивания концентрированных комбикормов.

Известно устройство для смешивания кормов (патент №2372817, кл. A23N 17/00, 2006 г.), содержащее станину, установленный на ней посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, при этом боковая поверхность каждой секции барабана выполнена из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами друг с другом с ообразованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что смешивание производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке, недостаточной интенсивностью смешивания и интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом, а также необходимостью наклона барабана или всей установки для обеспечения перемещения компонентов кормов от загрузки к выгрузке, а также большие габариты.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления кормов (патент №2358620, кл. A23N 17/00, 2009 г.), содержащее горизонтально установленную тороидальную рабочую камеру на платформе, снабженную вибратором, закрепленным в платформе вертикально внутри тороидальной рабочей камеры, смонтированной посредством пружин на основании, при этом тороидальная рабочая камера изготовлена из секций, смонтированных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников с образованием по наружной и внутренней поверхности тороидальной рабочей камеры направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и винтовых поверхностей, расположенных под углом друг к другу.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, обусловленные круговой формой траектории колебаний рабочей камеры и недостаточной производительностью приготовления кормов, сложностью изготовления.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, изменение формы траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_п) в 1.3.-1.5 раза путем монтажа вибратора под платформой с рабочей камерой вибратора горизонтально, установкой рабочей камеры на платформе наклонно под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки и изготовлением рабочей камеры с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, причем расстояние между прямыми линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника, при этом карманы по внутренней и наружной поверхностям могут отличаться как по форме, так и размерам по периметру рабочей камеры и однонаправленных многозаходных винтовых линий.

Техническое решение достигается тем, что в вибрационном устройстве для приготовления кормов, содержащем загрузочное и разгрузочное приспособления, тороидальную рабочую камеру, установленную на платформе, снабженную вибратором и смонтированную посредством пружин на основании, рабочая камера установлена на платформе с наклоном α под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки с вибратором, смонтированным под платформой горизонтально, обеспечивающим изменение формы траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, и изготовлена в виде тора с многозаходной винтовой поверхностью, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, причем расстояние между прямыми линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника, при этом карманы по внутренней и наружной поверхностям могут отличаться как по форме, так и размерам по периметру рабочей камеры, смонтированной из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы, свернутой в кольцо с многогранной поверхностью и образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными параллельно друг другу, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелой рабочей камеры.

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

Новизна обусловлена тем, что изменена форма траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_п) в 1.3.-1.5 раза и повышает производительность путем монтажа вибратора горизонтально под платформой с рабочей камерой.

Новизна усматривается том, что рабочая камера установлена на платформе наклонно под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена в виде тора с многозаходной винтовой поверхностью, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами и однонаправленных многозаходных винтовых линий, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов кормов, но и расширяет технологические возможности, повышает производительность.

Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности рабочей камеры образованы многозаходные винтовые поверхности, снабженные винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, причем расстояние между прямыми линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника, при этом карманы по внутренней и наружной поверхностям могут отличаться как по форме, так и размерам по периметру рабочей камеры, что обеспечивает изменение направления движения компонентов кормов, в результате повышается производительность и расширяются технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что секции, из которых собрана рабочая камера, по периметру смонтированы из полос с размеченными на них четырехугольниками разных по площади и размерам, поэтому интенсивность и эффективность приготовления кормов возрастает, расширяются технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру рабочей камеры проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение компонентов кормов в каждом сечение рабочей камеры, а значит, повышение производительности и расширение технологических возможностей.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что четырехугольники полос, из которых смонтированы секции, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов кормов возрастает, процесс приготовления кормов интенсифицируется.

Новизна заключается также в том, что рабочая камера изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения компонентов кормов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что секции, из которых собрана рабочая камера, по периметру смонтированы из полос с размеченными на них четырехугольниками разных по площади и размерам, поэтому интенсивность и эффективность приготовления кормов возрастает, расширяются технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что рабочая камеры изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения компонентов кормов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена установка вибрационная для приготовления кормов, общий вид с наложенным разрезом рабочей камеры по А-А на фиг.2; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А рабочей камеры на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.2; на фиг.6 - ¼ рабочей камеры установки вибрационной для приготовления кормов, вид сверху; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольника; на фиг.9 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.10 - полоса после обрезки кромок четырехугольнков, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.11 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо в виде кругового сектора в секцию.

Установка вибрационная для приготовления кормов (фиг.1-2) содержит тороидальную рабочую камеру 1, установленную на платформе 2, снабженную вибратором 3 и смонтированную посредством пружин 4 на основании 5. Рабочая камера 1 установлена на платформе 2 с наклоном под углом α к горизонту в сторону загрузочного окна квадратной формы 6 со стороной квадрата a×a разгрузочного окна 7 в виде окружности диаметра D (фиг.2-4), загрузочное и разгрузочное приспособления на чертежах не показаны. Внутри рабочей камеры 1 между загрузочным окном 6 и разгрузочным окном 7 смонтирована перегородка 8. Вибратор 3 смонтирован под платформой 2 горизонтально и поэтому обеспечивает изменение форма траектории колебаний рабочей камеры 1 с круговой, как в прототипе, на вертикальный эллипс.

Рабочая камера 1 (фиг.6-7) выполнена в виде тора (кругового кольца) с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и может быть изготовлена из секций 9 (одна из секций на фиг.6 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенных между собой известными методами, например сваркой клейкой и т.п., с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.6 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 10-11-12-13-14-15-16-17-18) и винтовых поверхностей многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, например прямоугольник, трапеция, ромб и т.п., в виде (фиг.7) карманов наружной поверхности 19, 20, 21, 22, 23, 24 и карманов внутренней поверхности 25, 26, 27, 28, 29, 30.

Каждая из секций 9 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.6) и смонтирована из полосы 31 (фиг.8-7), на которой размечены прямоугольники, по диагоналям которых расположены линии сгиба, проходящие через точки 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47. 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55 на расстояниях друг от друга, равных длине стороны геометрической фигуры, например, как на фиг.7, на расстоянии L₁, L₂, L₃. Линии сгиба полосы 31 показаны на фиг.8 утолщенной линией. На полосе 31 размечены также линии обрезки 56 кромок полосы 31, показанных на фиг.8 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 56 участки полосы 31 (на фиг.8 эти участки полосы 31 заштрихованы) отрезаются, и полоса 31 приобретает вид, показанный на фиг.9, у которой линии сгиба полосы 31 разные по длине L₄, L₅, L₇, L₈, L₉, L₁₀, L₁₁, L₁₂, L₁₃, L₁₄, L₁₅, L₁₆. L₁₇, L₁₈, L₁₉, L₂₀, L₂₁, L₂₂, L₂₃, L₂₄, L₂₅, L₂₆, L₂₇.

Полоса 31 (фиг.9) после обрезки кромок прямоугольников по линиям обрезки 56 сгибается по прямым линиям - линиям сгиба 32-55, размещенным под углом β к кромкам полосы 31 (фиг.8) с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, т.е. по диагоналям, проходящим через точки 32-55 прямоугольников (фиг.9), параллельных друг другу, и затем сворачивается в кольцо 57 с многогранной поверхностью, как показано на фиг.11. Поперечные кромки 58 и 59 полосы 31 (фиг.9-10) после сворачивания в кольцо 57 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием секции 9 в виде кругового сектора - кольца 57 (фиг.11).

Таким образом, рабочая камера 1 (фиг.2-4) выполнена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру рабочей камеры 1 (одна из винтовых линий показана на фиг.6 утолщенной линией 10-11-12-13-14-15-16-17-18 и винтовыми канавками внутри и снаружи рабочей камеры 1 в виде карманов многоугольной формы, под углом к оси рабочей камеры 1.

Рабочая камера 1 (фиг.2-3) в виде тора (кругового кольца) с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием карманов многоугольной формы может быть изготовлена и другими способами.

Вибрационное устройство для приготовления кормов работает следующим образом.

Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 1 передается частицам компонентов кормов, находящимся внутри рабочей камеры 1 и поступающим внутрь рабочей камеры 1 непрерывным потоком через загрузочное приспособление (не показано) и квадратное загрузочное окно 6. Частицы компонентов кормов совершают вращательное движение по вертикальным эллиптическим траекториям, при котором и происходит процесс приготовления кормов. При этом частицы компонентов кормов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 1. Так как по длине рабочей камеры 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов кормов, которые при этом взаимодействуют с карманами многоугольной формы внутренних стенок рабочей камеры 1, т.е. имеет место повышение интенсивности приготовления кормов. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру рабочей камеры 1 способствует не только усложнению траекторий движения компонентов кормов, но и их перемещению по проходному сечению рабочей камеры 1 в сторону выгрузки - разгрузочному окну 7 круглой формы. При движении компонентов кормов по проходному сечению рабочей камеры 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечении рабочей камеры 1 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности. Готовые корма через разгрузочное окно 7 выводятся с помощью разгрузочного приспособления (не показано) за пределы вибрационной установки для приготовления кормов.

Технико-экономические преимущества возникают за счет изменения форма траектории колебаний рабочей камеры с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_п) в 1.3.-1.5 раза и повышает производительность путем монтажа вибратора горизонтально под платформой с рабочей камерой, а также за счет того, что рабочая камера установлена на платформе с наклоном под углом α к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, что повышает производительность и расширяет технологические возможности. Технико-экономические преимущества возникают также за счет выполнения рабочей камеры в виде тора, с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей многоугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые тоже обеспечивают изменение направления движения потоков компонентов кормов, повышение производительности и расширение технологических возможностей.