СТАНОК ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ
MACHINE FOR PREPARATION OF FEEDSTUFFS

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности непрерывного действия для смешивания компонентов грубых, сочных, водянистых и концентрированных кормов.
Известен барабанный смеситель кормов (авт.св. №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.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности и необходимость создания наклона барабана для транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке.
Наиболее близким к изобретению является устройство для приготовления кормов (патент №2028070, кл. A23N 17/00, 1995), 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.
Недостатком известного устройства является 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.
1
1
2
2
3
3
Техническое решение достигается тем, что в станке для приготовления кормов, содержащем барабан, загрузочное и разгрузочное приспособления, барабан жестко закреплен на платформе с вибратором, смонтированным горизонтально под платформой, и выполнен спиральным из пустотелого тоннеля с многозаходной винтовой поверхностью по периметру, свернутого по спиральной оси 0-0 вокруг центральной прямолинейной оси 0-0 спирального барабана, снабженного винтовыми канавками внутри под углом к его спиральной оси в виде карманов треугольной формы, расположенных попеременно внутри и снаружи поперечного сечения пустотелого тоннеля, и собран из секций в виде одинаковых по форме и размерам колец, свернутых из одинаковых полос ромбовидной формы, на которых размещены трапеции, боковые стороны которых расположены на боковых сторонах ромбовидной полосы, а верхние и нижние основания трапеций расположены под острым углом к оси симметрии ромбовидной полосы 0-0 и являются линиями сгиба, находящимися на расстояниях друг от друга, равных длине карманов треугольной формы по внутренней поверхности пустотелого тоннеля спиральной формы, 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 станка для приготовления кормов.
Новизна обусловлена тем, что барабан выполнен спиральным с многозаходной винтовой поверхностью, что повышает интенсивность взаимодействия компонентов кормов и расширяет технологические возможности.
п
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 (Е) и повышает производительность.
1
1
2
2
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 0-0 пустотелого тоннеля спиральной формы с центральной прямолинейной осью 0-0, что повышает производительность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.
Новизна состоит в том, что винтовые канавки спирального барабана выполнены в виде карманов треугольной формы, расположенных внутри и снаружи поперечного сечения пустотелого тоннеля, что расширяет технологические возможности и повышает производительность приготовления кормов.
3
3
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 0-0 и являются линиями сгиба, находящимися на расстояниях друг от друга, равных длине карманов треугольной 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 изобретения заключается в том, что трапеции ромбовидных полос, из которых смонтированы секции, разно наклонные 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.
1
1
2
2
3
3
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен станок для приготовления кормов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - наглядное изображение спирального барабана с карманами треугольной формы; на фиг. 4 - наглядное изображение взаимного положения спирали 0-0, по которой свернут пустотелый тоннель с многозаходной винтовой поверхностью вокруг центральной прямолинейной оси 0-0; 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 0-0 в виде линий сгиба; на фиг. 6 - полоса ромбовидной формы, согнутая на линиям сгиба - верхним и нижним основаниям трапеций; на фиг. 7 - одна из ромбовидных полос, свернутой в кольцо.
Станок для приготовления кормов (фиг. 1 и 2) включает барабан 1, жестко закрепленный на платформе 2, которая упруго с помощью четырех резинокордных баллонов 3 смонтирована на основании 4. На платформе 2 жестко закреплено загрузочное устройство 5, и снизу к платформе 2 также жестко прикреплен вибратор 6 с горизонтальной осью вращения.
Станок для приготовления кормов 1 снабжен разгрузочным устройством, включающем склиз 7, и емкостью 8 для приема готовых кормов. Вибратор 6 смонтирован под платформой 2 горизонтально и поэтому обеспечивает движение частиц компонентов кормов внутри барабана 1 под воздействием вибратора 6 по эллиптическим траекториям.
1
1
2
2
Барабан 1 (фиг. 1-3) выполнен спиральным. На фиг. 4 показано наглядное изображение взаимного расположения оси спирали - центра оси симметрии 0-0 пустотелого тоннеля спирального барабана 1 (на фиг. 4 спиральный барабан изображен поперечными сечениями 9 пустотелого тоннеля с многозаходной винтовой поверхностью) и центральной прямолинейной осью 0-0 спирального барабана 1.
1
1
r
i
2
2
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 0-0 центра оси симметрии (фиг. 3) тоннеля спирального, свернутого по спирали 00 вокруг центральной оси 0-0 спирального барабана 1.
Винтовые канавки спирального барабана 1 выполнены в виде карманов 10, 11, 12, 13, 14, 15 по внутренней поверхности и карманов 16, 17, 18, 19, 20, 21 по наружной поверхности тоннеля спиральной формы (фиг. 4) в виде карманов треугольной формы, расположенных внутри и снаружи поперечного сечения пустотелого тоннеля, и барабан собран из секций в виде одинаковых по форме и размерам колец 22 (фиг. 7), соединенных друг с другом боковыми сторонами 23 и 24.
1
1
2
2
cp
max
min
В результате образуется пустотелый тоннель спирального барабана 1 (фиг. 1-3) с осью спирали - центра оси симметрии 0-0 спирального тоннеля 1, скрученного вокруг центральной прямолинейной оси 0-0 спирального барабана 1 по диаметру D с образованием спирального барабана 1 с наружным диаметром D и внутренним диаметром D (фиг. 4).
При этом пустотелый спиральный барабан 1 с многозаходной винтовой поверхностью снабжен винтовыми канавками в виде карманов треугольной формы 10, 11, 12, 13, 14, 15 по внутренней поверхности и карманами треугольной формы 16, 17, 18, 19, 20 по наружной поверхности спирального барабана 1 (фиг. 4).
1
1
1
1
2
2
Таким образом, пустотелый перфорированный тоннель с собственной спиральной осью симметрии 0-0 свернут по этой спирали 0-0 вокруг центральной прямолинейной оси 0-0 и образует спиральный барабан 1 (фиг. 4).
Секция 22 изготовлена в виде кольца (фиг. 5) и смонтирована из ромбовидной полосы 25.
3
3
На ромбовидной полосе 25 размещены трапеции 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, боковые стороны которых расположены по боковых сторонах ромбовидной полосы 25, а верхние и нижние основания этих трапеций (фиг. 5) расположены под острым углом β к оси симметрии ромбовидной полосы 0-0 и являются линиями сгиба 38 (фиг. 5 и 6) карманов треугольной формы (фиг. 7) спирального барабана 1, выполненного в виде пустотелого тоннеля.
На фиг. 5 показаны трапеции:
первая трапеция 26 с верхним основанием АБ;
вторая трапеция 27;
третья трапеция 28;
четвертая трапеция 29;
пятая трапеция 30;
шестая трапеция 31 с нижним основанием ВГ.
При этом АБ является наименьшей из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной полосе 25 ниже линии сгиба ВГ и вышеперечисленных трех трапеции (первой 26, второй 27, третий 28, четвертой 29, пятой 30, шестой 31), а ВГ является наибольшим из всех нижних оснований трапеций 26, 27, 28, 29, 30, 31.
На фиг. 5 показаны также трапеции:
седьмая трапеция 32 с нижним основанием ВГ;
восьмая трапеция 33;
девятая трапеция 34;
десятая трапеция 35;
одиннадцатая трапеция 36;
двенадцатая трапеция 37 с верхним основанием CD.
При этом CD является наименьшим основанием из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной полосе 25 выше линии сгиба ВГ, которая для всех трапеций в свою очередь является наибольшей из всех нижних оснований с седьмой трапеции 32 по двенадцатую трапецию 37.
Таким образом, линия сгиба ВГ является не только нижним основанием трапеции 31, но и одновременно самым длинным основанием трапеции 32 и самой длинной из всех нижних сгибов ромбовидной полосы 25 и кольца 22 (фиг. 7).
При этом линии сгиба АБ и CD являются самыми короткими из всех линий сгиба ромбовидной полосы 25 и кольца 22, причем АБ=CD.
1
1
2
2
Соотношение длины линии сгиба ВГ и АБ (СП) определяет величину шага S спирали 0-0, а значит и шаг навивки пустотелого тоннеля вокруг прямолинейной оси 0-0 спирального барабан 1.
1
2
3
4
5
6
7
13
12
11
10
9
8
7
Например, на фиг. 5 линии сгиба L<L<L<L<L<L<L и L<L<L<L<L<L<L.
Ромбовидная полоса 25 сгибается по прямым линиям сгиба, которые и являются основанием всех двенадцати трапеции и параллельными друг другу (фиг. 5 и 6).
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
Затем полоса 25 сгибается по линиям сгиба L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L (фиг. 6) и затем сворачивается в кольцо 22 (фиг. 7) с карманами треугольной формы. Секцию в виде одинаковых колец 22 затем соединяют друг с другом последовательно боковыми сторонами 23 и 24 так, чтобы все линии сгиба являлись продолжением одноименных линий сгиба предыдущего кольца.
Таким образом, спиральный барабан 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой спиральной поверхности по периметру спирального барабана 1 с винтовыми канавками внутри и снаружи спирального барабана 1 в виде карманов треугольной формы 10, 11, 12, 13, 14, 15 по внутренней поверхности и винтовых канавок16, 17, 18, 19, 20, 21 по наружной поверхности под углом α к спиральной оси пустотелого тоннеля спиральной формы спирального барабана 1.
Станок 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 устройство 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 1, перемещаются от загрузки к выгрузке. Наличие в барабане 1 винтовых поверхностей по периметру барабана 1 способствует не только усложнению траекторий движения частиц компонентов кормов, но и их перемещению по проходному сечению барабана 1 в сторону выгрузки.
При движении частиц компонентов кормов по проходному сечению барабана 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разряжения в каждом сечении барабана 1 по всему его объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления кормов. Готовые корма через разгрузочное окно 39 выводятся с помощью склиза 7 в емкость 8.
Технико-экономические преимущества станка для приготовления кормов возникают за счет выполнения барабана спиральной формы с винтовыми поверхностями в виде карманов треугольной формы, что обеспечивает сокращения габаритов по длине, расширение технологических возможностей, увеличение производительности и пути (длины) движения компонентов кормов.
п
Технико-экономические преимущества возникают также за счет монтажа вибратора горизонтально под платформой с барабаном и изменения формы траектории движения частиц компонентов кормов в виде вертикального эллипса, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е) и повышает производительность.