Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для приготовления концентрированных, грубых, сочных и водянистых кормов.

Известен барабанный смеситель кормов а.с. №1666173, Кл. A23N 17/00, 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 недостаточная интенсивность смешивания компонентов кормов из-за некоторой стационарности движения потоков кормов в многозаходном винтовом барабане с направленными навстречу друг другу винтовыми поверхностями равного шага и с одинаковым числом заходов, а также недостаточной интенсивностью смешивания в барабане, собранном из одинаковых по площади, размерам и конфигурации элементов в виде равносторонних треугольников, образующих в поперечном сечении соосные с осью вращения барабана плоские фигуры многогранники.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления кормов патент №2028070, Кл. А23N 17/00, 1995 г., содержащее станину, установленный на ней с возможностью 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 является ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что приготовления кормов производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке и недостаточной производительностью и недостаточной интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом.

Техническим решением задачи является повышение производительности и расширение технологических возможностей за счет придания компонентам концентрированных кормов сложного пространственного движения и поджатия потоков компонентов концентрированных кормов в процессе их приготовления.

Техническое решение достигается тем, что в установке для непрерывного приготовления концентрированных кормов, содержащей станину, установленный на ней, с возможностью вращения, барабан, состоящий из секций, барабан выполнен расширяющимся по длине к его центру бочкообразной формы из четырех и более полос переменной ширины выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке бочкообразной формы, а также согнутых по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенным попарно под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с переменным шагом, причем по всей длине барабана смонтирована пружина бочкообразной формы с плоским сечением витков и 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 установки для непрерывного приготовления концентрированных кормов.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление вращающегося барабана позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разрежением потоков компонентов концентрированных кормов, продвижение их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает производительность.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс приготовления концентрированных кормов.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений барабана изменяются по всей длине барабана многократно от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц компонентов концентрированных кормов, расширяет технологические возможности установки для непрерывного приготовления концентрированных кормов.

Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы направленные навстречу друг другу ломанные винтовые поверхности с переменной шириной выпуклой криволинейной формы по длине барабана, что обеспечивает нарушение стационарности потоков движения частиц компонентов концентрированных кормов внутри барабана.

Новизна заключатся также в том, что по периметру барабана образованы направленные навстречу не только друг другу под углом, но и к оси вращения барабана грани, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц компонентов концентрированных кормов внутри барабана, при этом скорость частиц компонентов концентрированных кормов внутри барабана, а также в каждой точке их потоков хаотически пульсирует, поэтому частицы компонентов концентрированных кормов внутри барабана совершают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям.

Новизна заключается в том, что по периметру барабана образованы ломаные винтовые линии, направленные навстречу друг другу, что повышает производительность.

Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий по периметру изменяется по длине барабана от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс приготовления концентрированных кормов.

Новизна заключается в том, что скручивание каждой полосы по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенным попарно под углом один к другому с обеих сторон полос, обеспечивает дополнительное искривление поверхности по периметру барабана, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещения частиц компонентов концентрированных кормов в соседних участках барабана, поэтому частицы компонентов концентрированных кормов движутся по сложным траекториям, увеличивая число столкновений друг с другом и со стенками барабана, что интенсифицирует процесс приготовления концентрированных кормов.

Новизна обусловлена также тем, что полосы имеют криволинейную выпуклую форму переменной ширины и выполнены ребристыми в поперечном направлении с образованием по периметру барабана чередующихся граней, что обеспечивает постепенное разрежение и уплотнение потоков частиц компонентов концентрированных кормов, что интенсифицирует процесс приготовления концентрированных кормов.

Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине барабана смонтирована пружина бочкообразной формы с плоским сечением витков, которая не только обеспечивает движения частиц компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке, но и поджатие внутри барабана потоков компонентов концентрированных кормов, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

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

На фиг. 1 изображено предлагаемая установка для непрерывного приготовления концентрированных кормов, общий вид; на фиг. 2 - барабан выпуклой формы, общий вид; на фиг. 3 - вид A на фиг. 2; на фиг. 4 - одна из полос переменной ширины, из которых изготовлен барабан выпуклой формы; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - полоса переменной ширины (фиг. 4) после свертывания в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы; на фиг. 7 - полоса переменной ширины (фиг. 6) после изгиба по винтовым линиям на бочкообразной оправке.

Установка для непрерывного приготовления концентрированных кормов состоит из станины 1, выполненной (фиг. 1) в виде сварной рамы. На станине 1 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 придания дополнительных перемещений и регулировки скорости продольного движения частиц компонентов концентрированных кормов внутри барабана 1 смонтирована пружина 10 бочкообразной формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (не показано). Регулировка скорости продольного движения внутри барабана 5 с помощью пружины 10 может производиться в процессе движения частиц компонентов концентрированных кормов внутри барабана 5 от загрузки к выгрузке.

Барабан 5 выпуклой формы (фиг. 2, фиг. 3) выполнен из полос 11, 12, 13, 14, 15, 16 переменной ширины (фиг. 4) с надрезами (фиг. 5), скрученных не только в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы (фиг. 6), но и в поперечном направлении на бочкообразной оправке по винтовым линиям (фиг. 7). Так как полосы 11, 12, 13, 14, 15, 16 имеют переменную ширину (фиг. 4), то барабан 5 (фиг. 2, 3) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине барабана 5. Кроме того, полосы 11, 12, 13, 14, 15, 16 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя по периметру винтового барабана 5 (фиг. 2, 3) чередующие треугольные грани, например грани 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 и т.д., для полосы, например, 13. При этом каждые две смежные грани, например 17 и 18, 18 и 19 и т.д., расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос 11, 12, 13, 14, 15, 16, пересекаются между собой с образованием винтовых линий основного направления с шагом S₁, например, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 на наружной поверхности и винтовых канавок по внутренней поверхности винтового барабана 5, а также по наружной поверхности барабана 5 впадин и выступов между смежных граней, например 17 и 18, 18 и 19 и т.д., расположенных под тупым углом одна к другой. На фиг. 2 и 3 одна из винтовых линий с шагом S₁ основного направления 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 показана утолщенной линией. На наружной поверхности барабана 5 образуются также винтовые канавки и винтовые линии противоположного направления с шагом S₂, например, 32-33-34-28-35-36-37 (на фиг. 2, фиг. 3) тоже показана утолщенной линией.

Винтовые линии по наружной поверхности барабана 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности, причем винтовые канавки и винтовые линии барабана 5 могут иметь различное число заходов и различные шаги винтовых линий.

На полосах 11, 12, 13, 14, 15, 16 перед свертыванием выполняют надрезы 38 и 39 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом один к другому, как, например, на фиг. 4, фиг. 5 посредством фрезерования, обработки давлением и т.п. Геометрия и величина углов Δ, ξ, σ, τ, ν, χ скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов винтовых линий противоположного направления. Надрезы 38 и 39 создают (фиг. 4, фиг. 5) попеременно с противоположных сторон каждой полосы 11, 12, 13, 14, 15, 16. Затем относительно продольной оси каждую из полос 11, 12, 13, 14, 15, 16 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг. 6 показана одна из полос, скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси, с расположенными по винтовым линиям вдоль продольной оси боковыми кромками 40 и 41. Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу, например 13, помещают на бочкообразную оправку 41 (фиг. 9) и изгибают так, чтобы боковые кромки 40 и 41 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном сечении на бочкообразной оправке каждая полоса повернута относительно продольной оси барабана 5 так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы винтовые линии с одинаковым шагом для всех полос. После этого полосу 13 деформируют и снимают с оправки 42. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, например, 11, 12, 14, 15, 16. Далее, все деформированные полосы 11, 12, 13, 14, 15, 16, совмещают и соединяют известными методами, например сваркой. Так как полосы, из которых смонтирован барабан 5, свернуты не только в продольном, но и в поперечном направлении, то по периметру барабана 5 образованы различные по шагу, направленные навстречу друг другу винтовые внутренние поверхности и в местах их соединения винтовые канавки. Образование сложной внутренней поверхности в виде сочетания двух криволинейных поверхностей, в каждой точке которых возникают разнонаправленные составляющие движения, повышает интенсивность движения частиц компонентов концентрированных кормов и расширяет технологические возможности.

Устройство для непрерывного приготовления концентрированных кормов работает следующим образом.

Барабан 5 через загрузочное устройство 7 заполняется непрерывным потоком компонентами концентрированных кормов. При вращении барабана 5 компонентам концентрированных кормов сообщается сложное пространственное движение. Благодаря одновременному воздействию сложного пространственного движения компонентов концентрированных кормов повышается производительность приготовления концентрированных кормов, их интенсивность взаимодействия между собой и со стенками барабана 5. Массы компонентов концентрированных кормов перемещаются внутри барабана 5 от загрузки к выгрузке. При этом происходит их приготовления. Такое конструктивное оформление вращающегося барабана 5 позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разрежение потоков компонентов концентрированных кормов по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает производительность и так как барабан 5 выполнен бочкообразной формы, то обеспечивается повышение производительности приготовления концентрированных кормов и расширяются технологические возможности. Элементы, из которых собран вращающийся барабан 5, разные по площади, по размерами и конфигурации, поэтому производительность приготовления компонентов концентрированных кормов возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции компонентов концентрированных кормов и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, повышая интенсивность их взаимодействия, расширяют технологические возможности. При дальнейшем перемещении компонентов концентрированных кормов и прохождении ими расстояния от начала загрузки к выгрузке происходит процесс их приготовления. Пружина 10 обеспечивает не только регулирование скорости перемещения частиц компонентов концентрированных кормов внутри барабана 5, но и обеспечивает их поджатие по его длине, интенсифицируя, таким образом, процесс приготовления концентрированных кормов и расширение технологических возможностей. Готовые концентрированные корма выгружаются в разгрузочное приспособление 8.

Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентам концентрированных кормов сложного пространственного движения что повышает производительность приготовления концентрированных кормов, увеличивает энергоемкость их взаимодействия между собой, со стенками барабана 5 и расширяет технологические возможности. Так как по длине барабана 5 бочкообразной формы размеры поперечного сечения, форма и расположение, центр симметрии меняются, то усугубляется нарушаемость движения компонентов концентрированных кормов, т.е. имеет место повышение интенсивности взаимодействия компонентов концентрированных кормов, расширение технологических возможностей. Этому способствует и бочкообразная форма барабана, обеспечивающая последовательное уплотнение и разрежение потоков компонентов концентрированных кормов по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, а также пружина бочкообразной формы внутри барабана, что расширяет технологические возможности и повышает производительность.