Результат интеллектуальной деятельности: МАЛОГАБАРИТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к барабанным смесителям непрерывного действия, предназначенным для смешивания 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 производительность приготовления 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, 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, большие габариты по длине.

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.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что приготовление кормов производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке и недостаточной производительностью из-за недостаточной интенсивности взаимодействия компонентов кормов друг с другом, а также большие габариты устройства по длине.

Техническим решением задачи является уменьшение габаритов по длине, повышение производительности и расширение технологических возможностей за счет придания компонентам концентрированных кормов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Техническое решение достигается тем, что в малогабаритной установке для приготовления концентрированных кормов, характеризующейся тем, что она имеет средства для загрузки и выгрузки, емкость для приема концентрированных кормов, установленный на основании с помощью упругих элементов и закрытый со всех сторон короб с вибровозбудителем и смонтированные в коробе поярусно друг под другом и соединенные жестко в единую технологическую цепочку два и более пустотелых винтовых барабана, при этом каждый барабан выполнен конусообразным и состоит из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из одинаковых равнобедренных треугольников, а вторая - из равнобедренного треугольника, равного равнобедренному треугольнику первой пары и равностороннего треугольника, стороны которых равны боковой стороне равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на 120°, кроме того, направление винтовых линий каждого из ниже установленного барабана противоположно направлению винтовых линий смонтированного выше барабана, патрубок загрузочного устройства вмонтирован в входное отверстие верхнего барабана, а входные отверстия нижних барабанов и выходные отверстия всех барабанов закрыты крышками.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой малогабаритной установки для приготовления концентрированных кормов.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что при работе вибровозбудителя частицы компонентов концентрированных кормов, совершающие циркуляционное движение внутри жестко закрепленных в вибрирующем корпусе винтовых барабанах в плоскостях, перпендикулярных их горизонтальным осям, получают дополнительное движение от внутренних поверхностей треугольной формы, что повышает производительность приготовления концентрированных кормов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что под воздействием возмущающих сил вибратора через стенки короба частицы компонентов концентрированных кормов совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых барабанов, при этом винтовые поверхности треугольной формы винтовых барабанов изменяют и придают дополнительно движение частицам компонентов концентрированных кормов, обеспечивают повышение производительности, а также перемещают их от загрузки к выходным отверстиям.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана позволяет обеспечить осевое перемещение частиц компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси барабанов, что упрощает эксплуатацию в связи с отсутствием уклона барабанов.

Новизна заключается в том, что благодаря ломаным внутренним винтовым карманам треугольной формы векторы скорости движения частиц компонентов концентрированных кормов при транспортировки их от загрузке к выгрузке изменяются, что способствует повышению производительности и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри барабана образованы винтовые поверхности в виде ломаных карманов треугольной формы, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметрах барабанов в предлагаемой конструкции длина пути прохождения частиц компонентов концентрированных кормов, по сравнению с известными конструкциями барабанов, значительно больше, что представляет возможность сократить габариты барабана как по длине, так и по диаметру, а также способствует повышению производительности и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается в том, что за счет увеличения проходного сечения винтового барабана от загрузки к выгрузке, т.е. условно конической формы винтового барабана, нарушается стационарность движения компонентов концентрированных кормов и расширяются технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что не только обеспечивает повышение скорости продольного перемещения компонентов концентрированных кормов, но и интенсифицирует процесс смешивания за счет усложнения траекторий их движения внутри винтового барабана и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения винтового барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения компонентов концентрированных кормов по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что винтовой барабан снабжен четырьмя ломаными винтовыми линиями основного и одной ломаной винтовой линией противоположного направлений, шаг которых изменяется по длине винтового барабана и соответственно четырьмя ломаными винтовыми канавками основного и одной винтовой канавкой противоположного направления внутри винтового барабана, что увеличивает не только скорость перемещений компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке, но и их частоту взаимодействия друг с другом и со стенками винтового барабана, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.

На фиг. 1 изображен общий вид малогабаритной установки для приготовления концентрированных кормов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - один из трех винтовых барабанов, общий вид; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 4; на фиг. 6 - секция винтового барабана; на фиг. 7 - схема сборки винтового барабана.

Малогабаритная установка для приготовления концентрированных кормов (фиг. 1, фиг. 2) состоит из средства для загрузки 1, средства для разгрузки 2, короба 3, установленного с помощью упругих элементов 4 на основании 5. В нижней части короба 3 смонтирован вибровозбудитель 6. Малогабаритная установка для приготовления концентрированных кормов снабжена емкостью 7 для приема готового концентрированного корма. В коробе 3, выполненным закрытым со всех сторон, смонтированы друг под другом и соединены в единую технологическую цепочку винтовые барабаны 8, 9, 10.

Винтовые барабаны 8, 9, 10 изготовлены пустотелыми, один из которых, например 8, представлен на фиг. 4 и фиг. 5.

Направление винтовых линий каждого из поярусно ниже установленных винтовых барабанов противоположно направлению винтовых линий смонтированного выше винтового барабана, например, направление винтовых линий винтового барабана 9 противоположно направлению винтовых линий винтового барабана 8, а направление винтовых линий винтового барабана 10 противоположно направлению винтовых линий винтового барабана 9 (фиг. 1). Поэтому при работе малогабаритной установки для приготовления концентрированных кормов обеспечивается непрерывное перемещение компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузке.

Патрубок загрузочного устройства 1 вмонтирован в входное отверстие винтового барабана 8. Выходное отверстие 11 винтового барабана 8 закрыто крышкой 12, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 13 винтового барабана 9 и обеспечивает перемещение потоков компонентов концентрированных кормов из верхнего (первого) винтового барабана 8 в нижележащий (второй) винтовой барабана 9, а именно из выходного отверстия 11 винтового барабана 8 во входное отверстие 13 винтового барабана 9. Выходное отверстие 14 второго винтового барабана 9 закрыто крышкой 15, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 16 нижележащего третьего винтового барабана 10, обеспечивая передачу потоков компонентов концентрированных кормов из второго среднего винтового барабана 9 в нижний третий винтовой барабан 10. Для приема потоков готовых концентрированных кормов смонтировано под третьим винтовым барабаном 10 средство для выгрузки 2. Под выходным отверстием 17 третьего винтового перфорированного барабана 16 и средства для разгрузки 2 смонтирована емкостью 7 для приема потоков готового концентрированного корма.

Винтовой барабан, например, 8 (фиг. 4, фиг. 5) выполнен конической формы из последовательно установленных секций, например 18, 19, 20 (фиг. 7), каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар треугольников «А» и « Б» (фиг. 6), соединенных боковыми сторонами. Первая пара треугольников «А» выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников 21 и 22. Вторая пара треугольников «Б» смонтирована из равнобедренного треугольника 23, равного треугольникам 21 и 22 первой пары «А» и равностороннего треугольника 24, стороны которого равны боковым сторонам треугольников 21, 22, 23.

Каждая последующая секция (фиг. 7), при сборке винтового барабана, повернута относительно предыдущей на 120°. Например, на фиг. 6 секция 19 повернута относительно предыдущей секции 18 на 120° по часовой стрелке, последующая секция 20 повернута относительно предыдущей секции 19 тоже на 120° и т.д. поворот секций 18, 19, 20 на фиг. 6 для наглядности фиксируется вершинами Д₁, Д₂ и Д₃

На фиг. 4 и фиг. 5 показан винтовой барабан 8, выполненный конусообразным с ломаными винтовыми линиями по периметру переменного по длине винтового барабана 8 шага с тремя ломаными линиями основного направления с шагом S₁, которые показаны на фиг. 4 и фиг. 5 утолщенными линиями 25-26-27-28-29; 30-31-32-33-33; 34-35-36-37-38 20, 21, одной ломаной винтовой линией того же направления с переменным шагом S₂ ¹ (30-26-35); S₂ ¹¹ (35-17-27-36); S₂ ¹¹¹ (36-32-28-37) и т.д. и одной ломаной винтовой линией противоположного направления, тоже с переменным шагом S₃ - 33-28-36-31-26.

При повороте секций относительно друг другу по часовой стрелке образуется поверхность винтовой барабана с правыми винтовыми линиями основного направления шага S₁ (фиг. 4, фиг. 5). При повороте секций относительно друг другу против часовой стрелки образуется поверхность винтового барабана с левыми винтовыми линиями основного направления S₁ (на чертежах не показаны).

Малогабаритная установка для приготовления концентрированных кормов работает следующим образом.

Посредством загрузочного устройства 1 внутрь верхнего винтового барабана 8 беспрерывно загружаются компоненты концентрированных кормов. Под воздействием возмущающих сил вращающегося вибратора 6 через стенки короба 3 и жестко с ним соединенных винтовых перфорированных барабанов 8, 9, 10 частицам компонентов концентрированных кормов передаются возмущающие силы. Частицы компонентов концентрированных кормов под воздействием этих возмущающих сил под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях перпендикулярных оси симметрии винтовых барабанов 8, 9, 10. При этом стенки треугольной формы винтовых барабанов 8, 9, 10 изменяют и придают дополнительные движения частицам компонентам концентрированных кормов и обеспечивают повышение производительности приготовления концентрированных кормов, а также перемещают их от загрузки к выходном отверстиям, например к выходному отверстию 11 винтового барабана 8.

Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтового барабана 8, а также с помощью крышки 12 частицы компонентов концентрированных кормов перегружаются через отверстие 13 в нижележащий винтовой барабан 9, по периметру которого расположены винтовые линии, направление которых противоположно направлению винтовых линий верхнего винтового барабана 8. Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтового барабана 9 компоненты концентрированных кормов в винтовом барабане 9 перемещаются к выходному отверстию 14 и посредством крышки 15 перемещаются через входное отверстие 16 во внутреннюю полость винтового барабана 10. Под воздействием вибрации и винтовых линий основного направления по периметру винтового барабана 10 компоненты концентрированных кормов перемещаются вдоль горизонтальной оси и через отверстие 17, а также с помощью разгрузочного устройства 2 выводятся за предел малогабаритной установки для приготовления концентрированных кормов в емкость 7 для приема готового концентрированного корма.

Технико-экономические преимущества изобретения возникают за счет увеличения производительности, наложения на сложное вращательное движение от вибрации в плоскостях, перпендикулярных горизонтальной оси винтовых барабанов дополнительного движения, придаваемого стенками треугольной формы винтовых барабанов, что расширяет технологические возможности. В процессе перемещения компонентов концентрированных кормов от загрузки к выгрузки их частицы совершают сложное пространственное движение, так как направление их движения под воздействием вибрации изменяется под воздействием стенок треугольной формы винтовых барабанов, что повышает производительность. Технико-экономические преимущества обеспечиваются также за счет сокращения рабочих площадей занимаемой малогабаритной установки для приготовления концентрированных кормов.