БАРАБАННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ КОРМОВ
DRUM FOOD MIXER

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к барабанным смесителям непрерывного действия, предназначенным для смешивания концентрированных, грубых, сочных и водянистых кормов.
Известно устройство для приготовления кормов, патент №2028070, кл. А23N 17/00, 1995, содержащее станину, привод, рабочую камеру, состоящую 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 являются ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания и необходимости наклона всего устройства для обеспечения перемещения кормов компонентов кормов от загрузки к выгрузке.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является барабанный смеситель кормов а.с. СССР №1666173, кл. В01F 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.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания и необходимости наклона всего устройства для обеспечения перемещения кормов компонентов кормов от загрузки к выгрузке.
Техническим результатом задачи является расширение технологических возможностей и обеспечения перемещений компонентов кормов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси барабана.
Технический результат достигается тем, в барабанном смесителе кормов, содержащем барабан с винтовыми поверхностями, барабан выполнен в виде многосекционного, многозаходного винтового конического барабана, смонтированного из секций, изготовленных из поочередно соединенных равносторонних и равнобедренных треугольников, боковые стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами, число равносторонних и равнобедренных треугольников в секции как минимум равно шести и не имеет ограничения в сторону увеличения с образованием по периметру барабана трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий основного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок основного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, а также трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке.
Новизна предложения заключается в том, что за счет увеличения проходного сечения барабана от загрузки к выгрузке, т.е. условно конической формы барабана, нарушается стационарность движения компонентов 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 кормов, но и интенсифицирует процесс смешивания за счет усложнения траекторий их движения внутри барабана и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения компонентов кормов по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, барабан снабжен тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми линиями основного и противоположного направлений, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке и соответственно тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми канавками основного и противоположного направления внутри барабана, что увеличивает не только скорость перемещений компонентов кормов от загрузки к выгрузке, но и их частоту взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен барабанный смеситель кормов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - винтовой барабан барабанного смесителя кормов, общий вид, секции которого смонтированы из четырех равносторонних и четырех равнобедренных треугольников; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - винтовой барабан барабанного смесителя кормов, общий вид, секции которого смонтированы из шести равносторонних и шести равнобедренных треугольников.
1
2
1
2
Барабанный смеситель кормов (фиг.1, фиг.2) состоит из винтового барабана 1, загрузочной 2 и разгрузочной 3 цапф. Барабан 1 (фиг.3, фиг.4) выполнен в виде многосекционного, многозаходного винтового конического барабана, смонтированного из секций 4, изготовленных из четырех равносторонних 5 и четырех равнобедренных 6 треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами 7 и 8 друг с другом. Боковые стороны равносторонних 5 и равнобедренных треугольников 6 равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 7 и 8. Секции 4 соединяются друг с другом по свободным сторонам 9 равносторонних 5 и равнобедренных 6 треугольников. Суммарное число равносторонних 5 и равнобедренных 6 треугольников в секциях 4 барабана равно как минимум шести, должно быть четным числом, не имеет ограничений в сторону увеличения. Вершины треугольников 5 и 6 образуют по периметру барабана 1 четыре ломаные винтовые линии и соответственно четыре ломаные винтовые канавки основного направления (по часовой стрелке) с шагом S, увеличивающимся от загрузки к выгрузке, а также четыре ломаные винтовые линии и соответственно четыре ломаные винтовые канавки противоположного направления (против часовой стрелке) с шагом S, увеличивающимся от загрузки к выгрузке. Одна из четырех ломаных винтовых линий с шагом S основного направления показана на фиг.3 утолщенной линией 10, 11, 12, 13, 14. Одна из четырех ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом S показана на фиг.3 утолщенной линией 15, 11, 16, 17, 18.
На фиг.5 показан, например, барабан 1, секции 19 которого изготовлены из шести равносторонних 20 и шести равнобедренных 21 треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами 22 и 23 друг с другом. Боковые стороны 22 и 23 равносторонних 20 и равнобедренных треугольников 21 равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 22 и 23. Секции 19 соединяются друг с другом по свободным сторонам 24 равносторонних 20 и равнобедренных 21 треугольников.
3
4
3
4
Вершины треугольников 20 и 21 образуют по периметру барабана 1 шесть ломаных винтовых линий и соответственно шесть ломаных винтовых канавок основного направления (по часовой стрелке) с шагом S, увеличивающимся от загрузки к выгрузке, и шесть ломаных винтовых линий и соответственно шесть ломаных винтовых канавок противоположного направления (против часовой стрелке) с шагом S, увеличивающимся от загрузки к выгрузке. Одна из шести ломаных винтовых линий с шагом S основного направления показана на фиг.5 утолщенной линией 25, 26, 27, 28, 29, 30. Одна из шести ломаных винтовых линий с шагом S противоположного направления показана на фиг.5 утолщенной линией 31, 32, 27, 33, 34, 35.
Барабанный смеситель кормов работает следующим образом. Барабан 1 заполняется компонентами кормов. При вращении барабана 1 плоские элементы - равносторонние и равнобедренные треугольники, смонтированные по периметру винтового барабана разнонаклоненными к оси вращения винтового барабана и друг к другу, работая как ковши (полки), захватывают различные по объему массы компонентов кормов, поднимают их по направлению вращения барабана 1 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции масс в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам), под некоторым углом не только к оси вращения винтового барабана, ни и к другим по массе потокам масс компонентов кормов, движущихся внутри винтового барабана под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движении (амплитуда) масс компонентов кормов в значительной степени зависит от диаметра винтового барабана, от углов наклона плоских элементов друг к другу и к оси вращения. Частота движения и соударений масс компонентов кормов определяется не только частотой вращения винтового барабана, но и количеством плоских элементов по периметру винтового барабана. Поэтому в предлагаемой конструкции барабанного смесителя кормов обеспечивается повышение не только амплитуд движения компонентов кормов, но и их частотных характеристик в десятки раз, расширяются технологические возможности. Так как по длине винтового барабана от загрузки к выгрузке меняются многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается периодическое поджатие масс компонентов кормов, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности. Процесс смешивания интенсифицируется еще и тем, что площади треугольников различны не только в одной секции, но и по длине барабана 1.
Предлагаемая форма и конструкция барабана позволяет увеличить амплитуду движения компонентов кормов внутри барабана, интенсивность смешивания компонентов кормов между собой и частоту их взаимодействия друг с другом, с внутренними стенками барабана и обеспечить непрерывность процесса их транспортировки от загрузки к выгрузке, расширить технологические возможности.
Технико-экономическое преимущества возникают за счет увеличения не только амплитуды движения компонентов кормов, но и частоты их взаимодействия не только друг с другом, но и со стенками винтового барабана, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия мелющих тел и материала, повышает производительность и расширяет технологические возможности.