Результат интеллектуальной деятельности: МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности непрерывного действия для смешивания компонентов грубых, сочных, водянистых и концентрированных кормов.

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.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и необходимость создания наклона барабана для транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке.

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

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и обеспечение транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана, повышение производительности.

Техническое решение достигается тем, что в машине для приготовления кормов, содержащей барабан, загрузочное и разгрузочное приспособления, барабан жестко установлен на платформе с вибратором, смонтированным горизонтально под платформой, и выполнен спиральным из пустотелого перфорированного тоннеля с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью по периметру свернутого по спиральной оси О₁-О₁ вокруг центральной прямолинейной оси О₂-О₂ спирального фильтра, снабженного винтовыми канавками внутри под углом к его спиральной оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения пустотелого перфорированного тоннеля, и собран из секций в виде одинаковых по форме и размерам перфорированных колец, свернутых из одинаковых перфорированных полос ромбовидной формы, на которых размещены трапеции, боковые стороны которых расположены на боковых сторонах ромбовидной перфорированной полосы, а верхние и нижние основания трапеции расположены под острым углом к оси симметрии ромбовидной перфорированной полосы О₃-О₃ и являются линиями сгиба, находящихся на расстояниях друг от друга, равных длине карманов криволинейной формы по внутренней перфорированной поверхности перфорированного пустотелого тоннеля спирального фильтра, при этом секции в виде колец соединены друг с другом боковыми сторонами трапеций.

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

Новизна обусловлена тем, что барабан выполнен спиральным с многозаходной винтовой поверхностью, что повышает интенсивность взаимодействия компонентов кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что монтаж вибратора под основанием с барабаном обеспечивает траекторию колебаний барабана вместе с компонентами кормов в форме вертикального эллипса, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (E_n) и повышает производительность.

Новизна заключается в том, что спиральный барабан с многозаходной винтовой поверхностью по периметру снабжен винтовыми канавками внутри и снаружи под углом к спиральной оси симметрии О₁-О₁ пустотелого тоннеля спиральной формы с центральной прямолинейной осью О₂-О₂, что повышает производительность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Новизна состоит в том, что винтовые канавки спирального барабана выполнены в виде карманов криволинейной формы, расположенными внутри поперечного сечения пустотелого тоннеля, что расширяет технологические возможности и повышает производительность приготовления кормов.

Новизна усматривается в том, что спиральный барабан собран из секции в виде одинаковых по форме и размерам колец, свернутых из одинаковых полос ромбовидной формы, на которых размещены трапеции на боковых сторонах ромбовидной полосы, а верхние и нижние основания трапеции расположены под острым углом к оси симметрии ромбовидной полосы О₃-О₃ и являются линиями сгиба, находящимися на расстояниях друг от друга, равных длине карманов криволинейной формы по внутренней поверхности пустотелого тоннеля спирального барабана, при этом секции в виде колец соединены друг с другом боковыми сторонами трапеций, это повышает производительность приготовления кормов.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру спирального барабана проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременные сжатия и расширение потоков компонентов кормов в каждом сечении спирального барабана, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что трапеции ромбовидных полос, из которых смонтированы секции, разнонаклонные не только друг к другу, но и к оси симметрии спирального барабана, поэтому степень сжатия частиц компонентов кормов возрастает и процесс приготовления кормов интенсифицируется.

Новизна заключается в том, что барабан изготовлен из секций, стенки которых наклонены не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения потоков частиц компонентов кормов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению барабана, это усложняет траекторию их движения и увеличивает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена машина для приготовления кормов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - наглядное изображение спирального барабана с карманами криволинейной формы; на фиг. 4 - наглядное изображение взаимного положения спирали О₁-О₁, по который свернут пустотелый тоннель с многозаходной винтовой поверхностью вокруг центральной прямолинейной оси О₂-О₂; на фиг. 5 - одна из полос ромбовидной формы, на которой размещены трапеции, верхние и нижние основания которых расположены под острым углом к оси симметрии полосы О₃-О₃ в виде линии сгиба; на фиг. 6 - полоса ромбовидной формы, согнутая по линиям сгиба верхним и нижним основаниям трапеций; на фиг. 7 - наглядное изображение ромбовидной полосы, свернутой в кольцо, при соединении верхнего основания трапеции трапеции с верхним основанием трапеции

Машина для приготовления кормов (фиг. 1) содержит барабан 1, жестко закрепленный на платформе 2 упруго с помощью четырех резинокордных баллонов 3, установленных на основании 4. На платформе 2 жестко закреплено устройство 5, и снизу к платформе 2 также жестко прикреплен вибратор 6 с горизонтальной осью вращения. Машина для приготовления кормов снабжена разгрузочным устройством 7 для приема готовых кормов.

Вибратор 6 смонтирован под платформой 2 горизонтально и поэтому обеспечивает движение частиц сыпучих материалов внутри барабана 1 под воздействием вибратора 6 по эллиптическим траекториям. Барабан 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнен спиральным. На фиг. 4 показано наглядное изображение взаимного расположения оси спирали - центра оси симметрии О₁-О₁ пустотелого тоннеля, спирального барабана 1 (на фиг. 4 спиральный барабан изображен поперечными сечениями 13 пустотелого тоннеля с многозаходной винтовой поверхностью) и центральной прямолинейной осью О₂-О₂ спирального барабана 1.

Таким образом, по периметру спиральный барабан 1 выполнен в виде тоннеля спиральной формы с многозаходной винтовой поверхностью по периметру и снабжен винтовыми канавками внутри и снаружи, расположенными под углом α к оси симметрии спирали О₁-О₁ центра оси симметрии (фиг. 3) тоннеля спирального, свернутого по спирали О₁-О₁ вокруг центральной оси О₂-О₂ спирального барабан 1.

Винтовые канавки спирального барабана 1 выполнены в виде карманов 14, 15, 16, 17, 18, 19 по внутренней поверхности и карманов по наружной поверхности 20, 21, 22, 23, 24, 25 тоннеля спиральной формы (фиг. 4) в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения пустотелого тоннеля, барабан собран из секций в виде одинаковых по форме и размерам колец 26, соединенных друг с другом боковыми сторонами 27 и 28 (фиг. 7).

В результате образуется пустотелый тоннель спирального барабана 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) с осью спирали - центра оси симметрии О₁-О₁ спирального фильтра 1, скрученного вокруг центральной прямолинейной оси О₂-О₂ спирального барабана 1 по диаметру D_cp с образованием спирального барабана 1 с наружным диаметром D_max и внутренним диаметром D_min (фиг. 4).

При этом пустотелый спиральный барабан 1 с многозаходной винтовой поверхностью снабжен винтовыми канавками в виде карманов 14, 15, 16, 17, 18, 19 и карманами 20, 21, 22, 23, 24, 25 по наружной поверхности спирального барабана 1 (фиг. 4).

Таким образом, пустотелый тоннель с собственной спиральной осью симметрии О₁-О₁ свернут по этой спирали О₁-О₁ вокруг центральной прямолинейной оси О₂-О₂ и образуют спиральный барабан 1 (фиг. 4).

Секция 26 изготовлена в виде кольца (фиг. 7) и смонтирована из ромбовидной перфорированной полосы 29.

На ромбовидной полосе 29 размещены трапеции 30, 31, 32, 33, 34, 35, боковые стороны которых расположены по боковых сторонах ромбовидной полосы 29, а верхние и нижние основания этих трапеций (фиг. 5) расположены под острым углом β к оси симметрии ромбовидной полосы О₃-О₃ и являются линиями сгиба (фиг. 5, фиг. 6), расположенными на расстояниях друг от друга, равных длине развертки периметра криволинейных карманов (фиг. 7) спирального барабана 1, выполненного в виде пустотелого перфорированного тоннеля.

На фиг. 5 показаны трапеции:

- первая трапеция;

- вторая трапеция;

- третья трапеция.

При этом является наименование из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной полосе 29 ниже линии сгиба и вышеперечисленных трех трапеций (первой, второй, третий).

На фиг. 5 показаны также трапеции:

- четвертая трапеция;

- пятая трапеция;

- шестая трапеция.

При этом является наименьшим основанием из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной полосе 29 выше линии сгиба которая для всех трапеций, в свою очередь, является наибольшей из всех нижних оснований с четвертой трапеции по шестую трапецию.

Таким образом, линия сгиба является не только нижним основанием трапеции но и одновременно самым длинным основанием трапециии самой длинной из всех нижних линий сгиба ромбовидной полосы 29 и кольца 26 (фиг. 7).

При этом линии сгиба и являются самым коротким из всех линий сгиба ромбовидной полосы 29 и кольца 26 и

Соотношение длины линии сгиба и определяет величину шага S₁ спирали О₁-О₁ а значит, и шаг навивки пустотелого тоннеля вокруг прямолинейной оси О₂-О₂ спирального барабана 1.

Например, на фиг. 5 линии сгиба L₆<L₅<L₄<L₃ и L₀<L₁<L₂<L₃. Ромбовидная полоса 29 сгибается по прямым линиям сгиба, которые и являются основанием всех шести трапеций и параллельны друг другу (фиг. 5).

Затем ромбовидная полоса 29 сгибается по линиям сгиба с образованием полуокружностей 36 (фиг. 6) и затем сворачивается в кольцо (фиг. 7) с карманами криволинейной формы 14, 15, 16, 17, 18, 19 с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения кольца 26.

Секции в виде одинаковых колец 26 затем соединяют друг с другом последовательно боковыми сторонами 27 и 28 так, чтобы все линии сгиба являлись продолжением одноименных линий сгиба предыдущего кольца.

В результате такой сборки по периметру пустотелого спирального барабана 1 образуются винтовые линии, показанные на фиг. 3, например, утолщенными линиями 37-38, 39-40.

Таким образом, спиральный барабан 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой спиральной поверхности с винтовыми линиями по периметру спирального фильтра 1 (две из винтовых линий показаны на фиг. 3 утолщенными линиями 37, 38, 39, 40) и винтовыми канавками внутри и снаружи спирального барабана 1 в виде карманов криволинейной формы 14, 15, 16, 17, 18, 19 по внутренней поверхности и винтовых канавок по наружной поверхности 21, 22, 23, 24, 25, 26 под углом α к спиральной оси пустотелого тоннеля спиральной формы спирального барабана 1.

Машина для приготовления кормов работает следующим образом.

Возмущающая сила вибратора 6 через стенки платформы 2 и барабана 1 передается частицам компонентов кормов, находящимся внутри барабана 1 и поступающим внутрь барабана 1 непрерывным потоком через загрузочное приспособление 5. 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 барабана 1. Так как по длине барабана 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов кормов, которые при этом, взаимодействуя со стенками барабана, перемещаются от загрузки к выгрузке. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру барабана 1 способствует не только усложнению траекторий движения частиц компонентов кормов, но и перемещению по проходному сечению барабана 1 в сторону выгрузки. При этом готовые корма поступают в емкости 7.

При движении частиц компонентов кормов по проходному сечению барабана 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечение барабана 1 по всему его объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности. Готовые корма через разгрузочное окно 36 выводятся в емкость 7.

Технико-экономические преимущества машины для приготовления кормов возникают за счет выполнения барабана в виде спирали, что обеспечивает сокращения габаритов по длине, расширение технологических возможностей, увеличение производительности и пути (длины) движения частиц компонентов кормов в барабане, поверхность которого снабжена однонаправленными винтовыми линиями и винтовыми поверхностями в виде карманов криволинейной формы.

Технико-экономические преимущества возникают также за счет формы траектории движении компонентов кормов в виде вертикального эллипса, 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 барабаном, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.