Результат интеллектуальной деятельности: Линия производства лечебных кормов

Изобретение относится к устройствам для порционного производства лечебных кормов, а также витаминных, термолабильных и минеральных добавок и может быть использовано на животноводческих и птицеводческих фермах.

Известен «Способ приготовления кормолекарственных смесей» (А.С. №1050152, 22.06.1983 г.). Кормолекарственную смесь приготавливают следующим образом. На лабораторных весах взвешивают расчетную дозу препарата и равную ей по весу порцию наполнителя, которым является комбикорм или измельченное зерно. Полученный первичный премикс засыпают в смеситель малых доз, в который загружают в 10 кг наполнителя и смешивают в псевдоожиженном состоянии в течение 3-4 минут. Полученный рабочий премикс высыпают в смеситель больших доз, в него же загружают 40 кг наполнителя, и компоненты смешиваются 4-5 минут. Смесь выгружается в тару и скармливается больным животным.

Однако, большие различия физикомеханических свойств препаратов (бывают в виде порошка, таблеток, гранул, жидкости) и наполнителя (комбикорм, измельченное зерно), не удается достигнуть заданного уровня равномерности смешивания (95-98%). Выявлено, что «однородность смешивания лекарственных препаратов с кормом составляет 93,5%» (Протокол №7-9-86 (2321010) государственных периодических испытаний установки приготовления кормолекарственных смесей УКС-1 Ж 10.1.09.1986 г. Государственный агропромышленный комитет СССР отдел по механизации и электрификации). Кроме того, все узлы установки работают разрозненно, открыто, а пересыпание обрабатываемой смеси из одного смесителя в другой осуществляется вручную, что опасно для здоровья обслуживающего персонала и возможны потери дорогостоящих препаратов в окружающую среду.

Известна «Установка для приготовления премиксов и кормовых смесей (Патент RU 2289974, С1, Ф23 №17/00, 21.06.2005 г.). Установка включает два вертикальных смесителя, сообщающихся между собой, снабженные смешивающими рабочими органами. Смеситель для премиксов, представляет собой центрифугу в виде усеченного конуса, его смешивающий рабочий орган имеет вид лопатки, а смеситель для кормовых смесей выполнен в виде усеченного конуса с винтовой направляющей и винтовой лопаткой. Смеситель для премиксов плохо смешивает компоненты, так как под действием центробежных сил они прижимаются к стенке барабана и вращаются вместе с ним; смеситель для кормовых смесей, выполненный в виде усеченного конуса с винтовой направляющей только переваливает массу снизу-вверх, а при больших расстояниях между стенкой корпуса и рабочим органом интенсивного смешивания не происходит. Вышеуказанная установка не вполне соответствует заявленному назначению.

Известна «Установка для приготовления кормолекарственных смесей» (Патент №2635367, RU 2635367 С1 26.10.2016 г.) - принята за прототип, которая включает измельчитель-смеситель для первичных премиксов и смеситель этих премиксов с наполнителем. Известно, что тонкого измельчения в измельчителе-смесителе первичных премиксов при хаотическом движении измельчаемой смеси, где реализуется принцип разрушения частиц ударом влет, не достигается (Сыроватка В.И. Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах. Москва 2010 г., ФГУП «Типография «Россельхозакадемии», С. 36-40.).

Задача предполагаемого изобретения - повысить качество смешивания лечебных препаратов с наполнителем и обезопасить труд обслуживающего персонала.

Поставленная задача достигается тем, что в линии производства лечебных кормов, включающей лабораторную мельницу, дробилку-смеситель и смеситель с разгрузочным устройством, отличающаяся тем, что линия снабжена дробилкой-смесителем периодического действия, которая в верхней части герметично сообщена через выгрузное устройство с лабораторной мельницей, а в нижней части сообщена со смесителем, 1/3 высоты нижней части дробильной камеры занимает дробилка-смеситель, где соосно размещены ротор с четырмя рядами молотков и цилиндрическая рифленная дека с рабочим зазором между ними 1-2 мм, а оставшиеся 2/3 объема верхней части камеры занимает конструкция из двух усеченных конусов, сообщенных малыми диаметрами с углом наклона образующих конусов к горизонтальной плоскости α=45°, причем внутренняя поверхность камеры дробилки и сообщенные конусы при вращающемся роторе образуют устойчивый, непрерывный, спиральный поток обрабатываемой смеси, постоянно проходящий через зону измельчения по высоте и всему периметру деки, причем внизу шарового смесителя на приводном валу закреплена наклонно к горизонтальной плоскости под углом 30° лопасть, отсекающая четверть емкости шарового смесителя, а в его днище имеется выгрузное устройство и емкость для затаривания лечебных кормов и, кроме того лабораторная мельница, шаровой смеситель и емкость для затаривания лечебных кормов соединены между собой герметично посредством патрубков.

Необходимость повышения однородности смеси вызвана ветеринарными требованиями (Альбен - инструкция, способ применения // [Электронный ресурс]. URL://www.zoozilla.org/drugs/drug/Alben): применяются более эффективные препараты и соотношение их с наполнителями возрастает - 1:500; 1:1000; 1:1500, что представлено в таблице.

Известно, что самые напряженные и ответственные детали и узлы самолетов, ракет, кораблей и др. настоящее время изготавливаются из композиционных материалов (М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин «Полимерные композиционные материалы»; СПб., 2008 год., 560 С.).

Это достигается путем совместного измельчения состава полимеров до мельчайших частиц и одновременного смешивания с последующим нагреванием и прессованием, где уже между составляющими полимеров действуют межмолекулярные силы.

Установка в верхней части дробильной камеры конструкции из двух усеченных конусов, сообщенных малыми диаметрами с углом наклона образующих конусов к горизонтальной плоскости α=45° вызвана необходимостью принудительной непрерывной подачи одновременно измельчаемых и смешиваемых компонентов в зону измельчения - между концами молотков и рифлями деки по всему ее периметру. Угол наклона образующих конусов к горизонтальной плоскости выбран по таблице (Рекомендации по использованию машин и оборудования для приготовления комбикормов в хозяйствах, Москва «Колос» 1977, С. 6) угла откоса рассыпных комбикормов и шрота - 42°. Для надежной работы угол α принят с запасом 45°. Угол установки плоской лопасти в смесителе под углом 30° к горизонтальной плоскости установлен экспериментально.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежом - схема «Линия производства лечебных кормов».

Линия производства лечебных кормов включает лабораторную мельницу 1 с откидной крышкой 2 на дне цилиндрического корпуса 3, на приводном вале 4 закреплен бич 5, в нижней части имеется выгрузное устройство 6 с задвижкой 7. Для выгрузки первичного премикса в дробилку-смеситель 8 в верхней части ее корпуса 9 имеется приемное устройство 10 с задвижкой 11, а внутри корпуса установлена конструкция из двух усеченных конусов 12, сообщенных малыми диаметрами, с углом наклона образующих конусов к горизонтальной плоскости α=45°; в нижней части соосно конструкции усеченных конусов расположен вал ротора 13 с дисками 14 вращающимися молотками 15 на осях 16, а в нижней части по всей окружности ротора установлена рифленая дека 17, в днище дробилки-смесителя расположено выгрузное устройство 18 с задвижкой 19; включает смеситель 20, усеченный шаровой корпус 21 с верхним приемным устройством 22 и задвижкой 23; внизу шарового корпуса на приводном валу 24 закреплена наклонно к горизонтальной плоскости под углом 30° лопасть 25, которая отсекает четверть емкости шара. В днище шарового корпуса установлено выгрузное устройство 26 с задвижкой 27 и емкость 28 для затаривания лечебных кормов.

Линия производства лечебных кормов работает в следующей последовательности. Загрузка всех трех узлов выполняется при отключенных электроприводах. В лабораторную мельницу 1 и открытой откидной крышке 2 в цилиндрический корпус 3 при закрытой задвижке 7 засыпают норму препарата и наполнителя, закрывают откидную крышку и включают в работу электропривод, вал 4 и закрепленный на нем бич 5 приводят во вращательное движение, при этом, бич ударным действием измельчает препарат и наполнитель в течение 50-60 секунд; смесь (первичный премикс) при открытой задвижке 7 через выгрузное устройство 6 и загрузочное устройство 10 дробилки-смесителя 8 в корпус 9 при открытой задвижке 11 подается в дробилку-смеситель; в нее засыпают порцию (1,5-2 кг) наполнителя. При закрытых верхней задвижке 11 и нижней 19 включается в работу дробилка-смеситель. При вращении вала ротора 13 приводятся во вращение диски 14 с молотками 15 на осях 16; измельчаемые компоненты совместно и одновременно попадают в зазор между концами молотков и рифлями деки 17.

В течение 60-70 секунд доза первичного премикса и наполнителя совместно измельчаются до тонкого помола, причем способом вмятия одного компонента в другой, образуя единообразную массу (премикс) за счет межмолекулярного сцепления препарата и наполнителя. Принудительная, непрерывная подача обрабатываемой массы в зону измельчения осуществляется с помощью конструкции из двух усеченных конусов 12.

Известно (Сыроватка В.И. «Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах» М. 2010 ФГУП «Типография» Россельхозакадемии С. 206-207), что при вращении ротора в центре дробилки - смесителя от оси создается вакуум, а к деке - давление. Нейтральная линия проходит на расстоянии 2/3 от оси вала. Поэтому обрабатываемый материал под давлением поднимается по вертикальной цилиндрической стенке и сферической поверхности корпуса дробилки вверх и под воздействием вакуума по осевой линии закручивается вниз, где верхний усеченный конус формирует поток и посредством нижнего конуса принудительно направляет его на деку 17 в зону измельчения.

По завершении цикла измельчения (60-70 секунд), выключенном электроприводе дробилки-смесителя, открытых задвижках 19 и 23, закрытой 27, через выгрузное устройство дробилки-смесителя 18 и верхнее приемное устройство 22 смесителя 20 премикс загружается в шаровой корпус 21. При закрытой задвижке 23 вал 24 и плоская лопасть 25 приводятся в работу. По завершении цикла смешивания (100-120 сек.) открытых задвижках 27 и 23 через выгрузное устройство 26 лечебные корма выгружаются в тару 28.

Лабораторный измельчитель, дробилка-смеситель, шаровой смеситель и емкость тары между собой соединены герметично патрубками.

Дополнение дробилки-смесителя периодического действия в состав поточной линии позволит достигнуть равномерности смешивания лечебного препарата с наполнителем 95%.