Результат интеллектуальной деятельности: СМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к оборудованию для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в линиях производства комбикормов и приготовления смесей для скармливания в сельскохозяйственном производстве на животноводческих фермах и комплексах.

Известен шнековый смеситель для переработки материалов, преимущественно сыпучих (патент №2103055). Шнековый смеситель содержит корпус и размещенный внутри него шнек. Вал шнека выполнен полым и имеет в межвитковом пространстве радиальные отверстия со встроенными радиальными стержнями. На концах стержней закреплены элементы ленточной спирали с направлением навивки, обратным направлению навивки шнека. В каждом межвитковом пространстве расположено по три элемента с высотой, равной 1/4h, 1/2h и 3/4h, где h - высота витка шнека. Элементы ленточной спирали установлены с возможностью изменения угла между осью элемента и осью вращения вала шнека в пределах от 0 до 180°.

Недостатком смесителя является низкая эффективность процесса смешивания сыпучих материалов вследствие движения их при выполнении технологического процесса только в одном направлении. Данному устройству также свойственны высокие удельные энергозатраты из-за применения шнека со встроенными стержнями, имеющими элементы ленточной спирали с направлением навивки, обратной направлению навивки шнека.

Известен смеситель сыпучих материалов циклического действия (патент №2488434). Устройство состоит из бункера, установленного на раме, загрузочного и выгрузного патрубков, заслонки, комбинированного шнека, двигателя, редуктора. Комбинированный шнек состоит из вала, на который установлены стержни с элементами ленточной спирали и ленточные шнеки: внешний, диаметр которого составляет D; средний диаметром 3/4D и внутренний диаметром 2/5D. Шаги ленточных шнеков также разные и выбраны с учетом одинакового перемещения объема материала каждым шнеком в своем направлении, шаг внешнего ленточного шнека составляет L, среднего 4/3L, внутреннего 2,5L.

Недостатком смесителя является низкая величина коэффициента однородности готового продукта в результате образования застойных зон в верхней части чашеобразного бункера. В этой зоне происходит подъем и сгруживание материала за счет действия сил трения и инерции при вращении шнека, обуславливающие ухудшение перемешивания продукта. Также в объеме смеси образуются зоны, состоящие из наличия одного компонента смеси, которые совершают вращательные движения вокруг оси комбинированного шнека без их разрушения.

Технической задачей изобретения является повышение величины коэффициента однородности готового продукта за счет ликвидации застойных зон в верхней части чашеобразного бункера и разрушения внутри смеси объемов материала, состоящих из одного компонента смеси.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что стенки чашеобразного бункера в верхней его части с обеих сторон закруглены не менее чем на 60° от горизонтали конгруэнтно радиусу ленточной спирали внешнего шнека. Величина угла закругления обусловлена углом естественного откоса материала. Для муки из овса он имеет наибольшее значение и составляет 50-60 градусов (для муки из других культур, применяемых при кормлении животных, угол естественного откоса имеет меньшее значение) (НТП-АПК 1.10.16.002-03 Нормы технологического проектирования сельскохозяйственных предприятий по производству комбикормов). Стенки чашеобразного бункера закруглены с обеих сторон, так как комбинированный шнек смесителя совершает циклическое вращение при смешивании компонентов как по часовой стрелке, так и против нее. Такое направление вращения шнека позволяет разрушать образующиеся внутри шнека и вращающиеся вместе с ним объемы материала, состоящие из одного компонента смеси, повышая, таким образом, величину коэффициента однородности готового продукта. С зоотехнической точки зрения важно не только ввести в состав кормосмеси предусмотренные рационом компоненты в требуемом соотношении, но и необходимо, чтобы все они были равномерно распределены во всем объеме смеси. Таким образом, повышение величины коэффициента однородности готового продукта за счет ликвидации застойных зон в верхней части чашеобразного бункера и разрушения внутри смеси объемов материала, состоящих из одного компонента смеси, позволяет обеспечить одинаковую питательную ценность корма во всех частях его объема и повысить эффективность получения животноводческой продукции.

На фиг. 1 представлен общий вид смесителя; на фиг. 2 - вид справа. Смеситель состоит из чашеобразного бункера 1, установленного на раме 2, загрузочного 3 и выгрузного 4 патрубков, заслонки 5, комбинированного шнека 6, двигателя 7, редуктора 8. Стенки бункера, имеющего чашеобразную форму, выполнены с закруглением не менее чем на 60° в верхней части от горизонтали конгруэнтно радиусу ленточной спирали внешнего шнека. Работает смеситель следующим образом.

Компоненты смеси засыпаются через загрузочный патрубок в бункер, где комбинированным шнеком перемешиваются и подаются на выгрузку через выгрузной патрубок. Комбинированный шнек с элементами ленточной спирали и ленточными шнеками активно перемешивает компоненты комбикорма. Внешний ленточный шнек производит не только перемешивание компонентов смеси, но и транспортирование материала от торцевых стенок бункера к центру, обеспечивая его полную выгрузку за короткое время за счет малого шага винтовой линии из смесителя без дополнительной очистки бункера перед следующим смешиванием различных компонентов. Благодаря выполнению стенок чашеобразного бункера закругленными в верхней части не менее чем на 60° от горизонтали предотвращается образование застойных зон. Компоненты смеси, увлекаемые вращающимися элементами шнека, не выталкиваются из общего объема материла по ходу вращения шнека над основной массой смеси, где создается вращательное движение небольшой части смеси без перемешивания и образуются застойные зоны, а поступают на дальнейшее перемешивание. Реверсивное циклическое вращение шнека позволяет разрушать внутри смеси объемы материала, состоящие из одного компонента смеси.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является повышение эффективности процесса приготовления готового продукта путем улучшения качества перемешивания, обуславливающего значительное повышение коэффициента однородности готового продукта.

Такая форма выполнения чашеобразного бункера позволяет ликвидировать застойные зоны в верхней его части, а реверсивное циклическое вращение шнека позволяет разрушить внутри смеси объемы материала, состоящие из одного компонента смеси, и, таким образом, обеспечить активное движение материала внутри бункера и его интенсивное перемешивание, за счет чего происходит повышение величины коэффициента однородности готового продукта.