ЗЕРНОДРОБИЛКА

Заявляемое устройство относится к сельскохозяйственной технике и предназначено для механизированной переработки зерновых культур на комбикорма и может найти применение в фермерских и индивидуальных хозяйствах.
Известен измельчитель по патенту на полезную модель RU 64945 U1, B02C 18/06 (2006.01), дата подачи заявки 2007.01.18, дата публикации 2007.07.27.
Общими признаками аналога и заявляемой зернодробилки является наличие загрузочной емкости, вертикальной цилиндрической камеры измельчения, внутри которой на валу закреплен роторный нож в виде пластины, а также сепаратора частиц измельченного материала и крышки (в заявляемой зернодробилке - основания).
Известна также крупорушка Бехтера Е.Н. по патенту на полезную модель RU 62036 U1, B02C 9/04 (2006.01), дата подачи заявки 2006.10.17, дата публикации 2007.03.27.
Общими признаками крупорушки и заявляемой зернодробилки является наличие горизонтальной опорной площадки, погрузочно-разгрузочного бункера, отражателя в виде кольца, вертикально установленного электродвигателя, на конце вала которого закреплен в горизонтальной плоскости пластинчатый нож - измельчающий инструмент.
Недостатком вышеуказанных аналогов является повышенная нагрузка на электродвигатель, что приводит к увеличению расхода электроэнергии. Другим недостатком является конструктивное несовершенство деталей устройства, в частности измельчающего инструмента в виде пластины, на котором отсутствуют режущие лезвия с соответствующей заточкой, что также влияет на степень дробления зерна.
Недостатком также является перегрев электродвигателя, находящегося под кожухом.
Известны усовершенствованные конструкции режущих инструментов, например, нож к устройству для измельчения по патенту на полезную модель RU 47260 U1, 7 В02С 18/36, дата подачи заявки 2004.02.20, опубликовано 2005.08.27. и в измельчителе по патенту на полезную модель RU 68921 U1, В02С 1/06 (2006.01), дата подачи заявки 2007.08.06, опубликовано 2007.12.10.
Нож к устройству для измельчения включает втулку, лезвие с заостренной режущей частью, расположенной с двух сторон лезвия ножа, которая выполнена в виде двух симметрично расположенных кривых верзиер, соединенных между собой дугой. Такая конструкция ножа обеспечивает повышение интенсивности измельчения и плавное перетекание по режущей части ножа.
Недостатком ножа является отсутствие второго плеча и технологическая сложность изготовления.
В измельчителе по другому патенту режущий инструмент в виде ножа для дробления зерна выполнен в виде металлической пластины с закругленными торцами, в центре которой выполнено сквозное отверстие.
Недостатком ножа является отсутствие режущих кромок, что увеличивает площадь контакта зерна с измельчающим инструментом.
В качестве прототипа выбрано устройство для измельчения зерна по патенту на полезную модель RU 54533 U1, В02С 9/02 (2006.01), дата подачи заявки 2006.01.27, дата опубликования 2006.07.10.
Прототип содержит корпус, внутри которого размещены все узлы и детали устройства. На горизонтальном основании закреплен кожух с вертикально установленным электродвигателем, на валу которого закреплен измельчающий элемент в виде плоской пластины. Устройство содержит загрузочный бункер, рабочую камеру в виде цилиндрической чаши с отверстиями
на днище и боковой поверхности, закрепленную ко дну основания. Загрузочный бункер образован наклонными поверхностями, сопряженными между собой. В нижней части загрузочного бункера расположено окно для подачи зерна. Окно снабжено заслонкой, перекрывающей его в момент загрузки бункера. Нижняя часть корпуса снабжена фланцам? с отверстиями под крепежные детали для закрепления устройства на какой-либо поверхности.
В устройстве-прототипе достигается повышение качества измельчения, компактность устройства и высокая производительность.
Общими признаками заявляемой зернодробилки и прототипа является наличие основания, рабочей камеры (решета) с отверстиями на днище и боковой поверхности, загрузочной емкости, электродвигателя с кожухом, на валу которого закреплен измельчающий инструмент в виде плоской пластины, а также заслонки. Рабочая камера (решето) и заслонка расположены под основанием.
Недостатком прототипа является повышенная нагрузка на электродвигатель и, следовательно, увеличение расхода электроэнергии, обусловленное конструктивным несовершенством измельчающего инструмента, выполненного в виде прямоугольной пластины. Другим недостатком является пониженная степень электробезопасности и перегрев электродвигателя во время длительной работы устройства.
Задачей, решаемой заявляемым устройством, является:
- повышение эффективности работы зернодробилки за счет снижения расхода электроэнергии;
- увеличение срока эксплуатации зернодробилки за счет улучшения ее технических и эксплуатационных характеристик, повышение механической прочности, степени электробезопасности и уменьшение перегрева электродвигателя.
Техническим результатом, достигаемым при реализации зернодробилки, является:
- снижение нагрузки на электродвигатель за счет
выполнения измельчающего инструмента новой формы и введения режущих кромок с определенным углом заточки;
- повышение степени измельчения зерна за счет движения зерна из патрубка, установленного наклонно к основанию, навстречу движению режущих кромок измельчающего инструмента;
- повышение степени электробезопасности зернодробилки до второго класса и снижение вибрации за счет введения виброэлектро-стойкой прокладки, на которой установлен электродвигатель;
- повышение механической прочности конструкции зернодробилка за счет крепления загрузочной емкости и направляющего патрубка непосредственно к кожуху электродвигателя;
- уменьшение перегрева электродвигателя за счет введения разделяющей перегородки, установленной внутри кожуха электродвигателя;
- повышение удобства при пользовании за счет установки ручки и выполнения загрузочной емкости в виде широкого раструба.
Для достижения технического результата в зернодробилке, содержащей загрузочную емкость, кожух с электродвигателем, на валу которого закреплен измельчающий инструмент в виде пластины, основание, а также установленные под ним решето и заслонку, предусмотрено следующее:
она снабжена направляющим патрубком, виброэлектростойкой прокладкой, разделяющей перегородкой и ручкой, закрепленной на крышке кожуха, причем загрузочная емкость выполнена в виде широкого раструба с углом наклона 43°-47° и жестко закреплена на боковой стенке кожуха, внутри которого установлена разделяющая перегородка для создания двух отдельных зон, виброэлектростойкая прокладка закреплена снизу к основанию
и на ней установлен электродвигатель, а направляющий патрубок сопряжен с раструбом, размещен наклонно по отношению к основанию под углом 57°-63° и закреплен на боковой стенке кожуха, при этом пластина измельчающего инструмента выполнена с центральным отверстием, по обе стороны которого диаметрально и симметрично расположены лезвия с режущими кромками и углом резания в пределах 43°-47°, а их несущая часть по форме представляет усеченный острый угол, равный 18°-22°.
Зернодробилка снабжена отражателем, жестко закрепленным под основанием.
Новые детали: направляющий патрубок, виброэлектростойкая прокладка, разделяющая перегородка и ручка.
Особенности конструктивного выполнения деталей, их геометрическая форма и соотношение размеров:
- измельчающий инструмент выполнен в виде пластины с центральным отверстием для крепления на валу электродвигателя, по обе стороны отверстия диаметрально и симметрично расположены лезвия с режущими кромками и углом резания в пределах 43°-47°, а их несущая часть по форме представляет усеченный острый угол, равный 18°-22°;
- загрузочная емкость выполнена в виде широкого раструба с углом
наклонно 43°-47°.
Новая взаимосвязь, взаимное расположение и взаимодействие дета лей:
- электродвигатель установлен на виброэлектростойкой прокладке, которая закреплена снизу к основанию;
- разделяющая перегородка установлена под кожухом электродвигателя;
- направляющий патрубок соединен с загрузочной емкостью и установлен по отношению к основанию наклонно под углом в пределах 57°-63°;
- загрузочная емкость и направляющий патрубок жестко прикреплены к боковой стенке кожуха электродвигателя;
- ручка закреплена на крышке кожуха электродвигателя;
- отражатель жестко закреплен под основанием;
Направляющий патрубок обеспечивает плавное сопряжение с загрузочной емкостью и создает наклонный, направленный поток зерна на встречное движение с режущими кромками вращающегося измельчающего инструмента, что повышает степень измельчения готового продукта и производительность зернодробилки за счет суммирования скоростей -скорости движения потока зерна и встречной скорости режущих кромок измельчающего инструмента.
Виброэлектростойкая прокладка, на которой установлен электродвигатель, увеличивает электробезопасность конструкции до второго класса и снижает вибрацию от работающего электродвигателя. Снижение вибрации, прикрепление загрузочной емкости и направляющего патрубка непосредственно к боковой стенке кожуха электродвигателя повышает механическую прочность конструкции зернодробилки.
Разделяющая перегородка предназначена для исключения перемешивания воздуха под кожухом электродвигателя. Внешний охлаждающий воздух засасывается электродвигателем через жалюзи верхней части отсека, а нагретый воздух выбрасывается через жалюзи нижней части отсека. Наличие перегородки исключает перемешивание выбрасываемого горячего воздуха с засасываемым холодным, что значительно снижает температуру нагрева обмоток электродвигателя, и, следовательно, улучшает температурный режим работы электродвигателя в целом.
Выполнение измельчающего инструмента с лезвиями сужающейся формы и достаточно широкой режущей кромкой снижает нагрузку на электродвигатель, повышает интенсивность дробления зерна и производительность зернодробилки за счет уменьшения площади контакта зерна с режущими кромками.
Загрузочная емкость в виде широкого раструба обеспечивает удобство при засыпке зерна для измельчения. Ручка позволяет быстро и легко переносить зернодробилку и устанавливать ее над тарой. Заслонка позволяет дозировать подачу зерна на переработку, тем самым регулировать производительность зернодробилки и нагрузку на электродвигатель. Отражатель, охватывая решето, направляет измельченное зерно в приемную тару.
Заявляемое устройство поясняется описанием и чертежами. На фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - вид спереди, на фиг.3 - схема взаимодействия измельчающего инструмента с потоком зерна из окна направляющего патрубка, на фиг.4 - сечение измельчающего инструмента по А-А, фиг.5 - схема движения внешних и внутренних воздушных потоков в кожухе с разделяющей прокладкой.
На чертежах следующие обозначения:
1 - основание, 2 - виброэлектростойкая прокладка, 3 - электродвигатель, 4 - кожух электродвигателя, 5 - загрузочная емкость, 6 - направляющий патрубок, 7 - разделяющая перегородка, 8 - решето, 9 - измельчающий инструмент, 10 - заслонка, 11 - ручка, 12 - отражатель.
Зернодробилка содержит основание 1, к которому снизу закреплена виброэлектростойкая прокладка 2, непосредственно на нее вертикально установлен электродвигатель 3, вал которого проходит через отверстие в прокладке 2. К боковой стенке кожуха 4 электродвигателя прикреплена загрузочная емкость 5, выполненная в виде широкого раструба. С загрузочной емкостью 5 сопряжен направляющий патрубок 6, который также
прикреплен к боковой стенке кожуха 4. Патрубок 6 установлен по отношению к основанию 1 с наклоном в пределах 57°-63°. Внутри кожуха 4 электродвигателя закреплена разделяющая перегородка 7. Заслонка 10 установлена под основанием 1, она обеспечивает при необходимости перекрытие окна направляющего патрубка 6, регулирует производительность зернодробилки и нагрузку на электродвигатель. Ручка 11 закреплена на крышке кожуха 4 электродвигателя. Отражатель 12 закреплен снизу к основанию 1.
Работа зернодробилки и пользование ей осуществляется следующим образом. Зернодробилка представляет компактную конструкцию, которую при использовании устанавливают над тарой для сбора измельченного зерна. При этом зернодробилка опирается на тару основанием 1. Электродвигатель 3 подключают к электропитанию посредством шнура (на чертежах не показан). Зернодробилка имеет двойную изоляцию.
Перед началом работы зернодробилки заслонкой 10 перекрывают выходное окно патрубка 6, засыпают зерно в загрузочную емкость 5, переводят тумблер питания электродвигателя 3 в рабочее положение и открывают заслонкой 10 окно патрубка.
Зерно поступает по наклонному направляющему патрубку 6 в решето 8 навстречу с режущими кромками вращающегося измельчающего инструмента 9. Зерно отбрасывается вниз за счет режущих кромок измельчающего инструмента. В результате их взаимодействия происходит процесс дробления зерна. Далее измельченные частицы зерна через отверстия в боковых поверхностях и в днище решета ссыпаются в тару сбора готовой продукции.
Для получения более тонкого помола заслонку 10 открывают на меньшую часть площади выходного окна патрубка или повторно пропускают измельченное зерно через дробилку. При дроблении овса и кукурузы
для обеспечения сыпучести в смесь добавляют примерно 15-20% пшеницы.
Зернодробилка обеспечивает высокое качество измельченной продукции и имеет возможность перерабатывать различные виды зерна: пшеницу, рожь, овес, кукурузу, сою, горох и др.
Изготовлен опытный образец зернодробилки, испытание которого показали хорошие результаты.
По сравнению с аналогами и прототипом зернодробилка имеет улучшенные технические характеристики, надежность и долговечность при работе.
Источники информации:
1. RU 64945 U1, B02C 18/06, 2007.07.27;
2. RU 62036 U1, В02С 9/04, 2007.03.27;
3. RU 47260 U1, 7 B02C 18/36, 2005.08.27;
4. RU 68921 U1, B02C 1/06, 2007.12.10;
5. RU 54533 U1, B02C 9/02, 2006.07.10 - прототип.