Прессатор для приготовления кормовой массы
PRESSER FOR FODDER PREPARATION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более конкретно к машинам для приготовления прессованной кормовой массы из растительных кормов естественной сушки.
Растительные корма естественной сушки, по сравнению со свежескошенными кормами провяленными, измельченными и высушенными высокотемпературной сушкой, являются более прочными, твердыми и жесткими как для их измельчения, так и процесса прессования, что требует усовершенствования прессаторов для приготовления кормовой массы.
Уровень техники
Известно устройство для приготовления кормовой массы, включающее кольцевую пресс-камеру, выполненную в виде имеющих форму усеченного конуса и установленных соосно друг над другом кольцевых стенок, обращенных большими основаниями друг к другу и уплотняющие ролики, причем одна из стенок имеет вид отдельных секторов, установленных с возможностью их поворота в вертикальной плоскости с фиксированием положений, а уплотняющие ролики выполнены с продольными и поперечными ребрами на наружных цилиндрических поверхностях.
Устройство удовлетворительно работает при приготовлении кормовой массы из растений, содержащих большое количество каротина, скошенных в период бутонизации и цветения, провяленных, измельченных, высушенных высокотемпературной сушкой, на что затрачивается большое количество жидкого топлива и подверженных термомеханической обработке в устройстве в интервале температуры 70…90°С, обеспечивающей сохранность каротина в получаемой кормовой массе. (см. авторское свидетельство на изобретение СССР № 1493242, А1 А23 №17/00 Устройство для приготовления кормовой массы Халюткина. Публикация 15.07.1989, Бюл. № 26).
Недостатки данного устройства для приготовления кормовой массы заключаются в следующем: растительные корма естественной сушки являются более прочными, твердыми и жесткими как для их измельчения, так и для процесса прессования. Поэтому для получения из них качественной кормовой массы требуется более высокое давление прессования и более высокая температура нагрева. В связи с этим давление на стенки матрицы по всей их кольцевой поверхности увеличивается, что потребует значительного увеличения прочности ее элементов. Поэтому для технологического процесса, осуществляемого при более высоких давлении и температуре, предпочтительно осуществлять его в кольцевой матрице с прессовальными каналами. Другим недостатком в данном устройстве является неподвижность конического рассекателя, что не обеспечивает равномерного распределения по окружности матрицы материала, подаваемого на прессование.
Известен пресс-брикетировщик, включающий раму, корпус коробки передач, на котором смонтирована кольцевая матрица с прессовальными каналами, связанными между собой посредством траверсы прессующими роликами, выгрузной транспортер, выполненный в виде кольцевой формы с неподвижными вертикальными стенками и днища… (см. патент RU № 2449532 С2 А01F 15/00 Пресс-брикетировщик. Публикация 10.05.2012. Бюл. № 13).
В предлагаемом изобретении основное внимание уделено выгрузному транспортеру в виде вращающегося днища, приводимого во вращение через звездочки от вала отбора мощности.
Недостатками данного пресса-брикетировщика являются: во-первых, форма установленного разбрасывателя не позволяет равномерно распределять загружаемый материал по внутренней окружности прессовальной кольцевой матрицы по прессовальным камерам, что вызывает скопление его перед прессующими роликами и протаскивание по кольцевой матрице. Это нарушает равномерность процесса прессования, увеличивает расход энергии, увеличивает износ торцевых поверхностей вертикальных стенок смежных прессовальных камер, что приводит к истиранию прессуемых частиц в муку и ухудшает качество приготовления кормовой массы. Восстановление изношенных торцевых поверхностей очень трудоемкий процесс.
Известен брикетный пресс, включающий горизонтально расположенную матрицу с прессовальным каналами и установленными прессующими роликами, контактирующими с внутренней кромкой прессовальных камер. Кольцевая матрица по внешней поверхности охвачена кольцевой трубой с воздушными соплами, направленными к внешнему торцу матрицы. Следует отметить, что конструкция брикетного пресса содержит все конструктивные элементы для приготовления кормовой массы, но изобретение направлено на охлаждение полученных брикетов. (см. авторское свидетельство на изобретение СССР № 738549 А01F 15/00 Брикетный пресс. Публикация 05.06.1980. Бюл. № 21).
Недостатки брикетного пресса заключаются в следующем: отсутствуют загрузочная камера и соответствующий ей по конструкции распределитель кормового материала по внутренней окружности приемной камеры кольцевой матрицы, что вызывает скопление его перед прессующими роликами и увеличивает угол захвата - вместо оптимального угла 20° увеличивается до 45…60°. При этом прессующие ролики прекращают вращаться на своих осях толкая скопившийся материал по кольцевой матрице, превращая процесс прессования в процесс перетирания, что вызывает повышенный износ торцевых поверхностей вертикальных стенок смежных прессовальных каналов и сокращает срок эксплуатации брикетного пресса.
Наиболее близким, по технической характеристики и достигаемому эффекту принятым авторами за прототип, является брикетный пресс, поскольку его техническое усовершенствование направлено на регулирование плотности брикетов, что очень важно для получения необходимой плотности кормовой массы. Брикетный пресс содержит кольцевую матрицу с прессовальными каналами, образованными стенками и клапанами для поджатия прессуемой массы в каналах, которое осуществляется с помощью гидросистемы для достижения необходимой плотности брикетов. Внутри приемной камеры кольцевой матрицы на валу расположено водило, по концам которого на осях установлены прессующие ролики. (см. авторское свидетельство на изобретение СССР № 1215641 А01F 15/00 Брикетный пресс. Публикация 07.03.1986. Бюл. № 9).
Отличительным достоинством данного изобретения является его направленность на повышение качества брикетов по плотности, что очень важно для скармливания. Наличие необходимых конструктивных элементов определило его выбор в качестве прототипа.
У брикетного пресса, принятого за прототип, отсутствует загрузочная камера, как и во всех вышерассмотренных прессах-брикетировщиках. У серийно выпускавшихся прессах-брикетировщиках загрузочная камера представляла собой цилиндр с диаметром равным внутреннему диаметру кольцевой матрицы. Также не указано наличие устройства для равномерного распределения поступающей прессуемой массы корма, к прессовальным каналам, у серийных прессах-брикетировщиках эту функцию выполняло водило весьма условно, при этом наблюдался износ торцовых поверхностей вертикальных стенок смежных прессовальных каналах.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является повышение качества процесса прессования измельченных растительных кормов естественной сушки, снижение энергоемкости процесса и затрат на техническое обслуживание, увеличение срока эксплуатации прессатора.
Техническим результатом данного изобретения является прессатор усовершенствованной конструкции, способный выполнять технологический процесс прессования с меньшими затратами энергии за счет более равномерного распределения прессуемого кормового материала по окружности приемной камеры кольцевой матрицы вдоль прессовальных каналов и применения загрузочной камеры конусной формы. А также установленного на валу вращающегося разбрасывающего конуса с направителями и установленными на водиле перед прессующими роликами-разравнивателями прессуемого измельченного материала перед входом в прессовальные каналы. Это делает нагрузку на прессующие ролики равномерной по всей окружности приемной камеры кольцевой матрицы, а установка перед торцами вертикальных стенок смежных прессовальных каналов трехгранных сменных клиньев повышает ремонтопригодность прессатора путем установки поворотом клиньев с изношенным ребром на 120°, что увеличивает срок эксплуатации установки в три раза.
Технический результат достигается с помощью прессатора для приготовления кормовой массы, содержащего раму, горизонтально расположенную на ней матрицу с размещенными внутри ее прессовальными каналами с клапанами противодавления и приемную камеру, в которой располагается укрепленное на валу водило с прессующими роликами при этом над приемной камерой матрицы установлена загрузочная камера в виде усеченного конуса, соединенная большим основанием с верхней стенкой горизонтально расположенной матрицы, а в ней установлен закрепленный на валу разбрасыватель в виде конуса, на поверхности которого укреплены направляющие пластины, изогнутые против направления вращения, на водиле напротив прессовальных каналов укреплены разравниватели в виде пластин, изогнутых против направления вращения, напротив торцов смежных вертикальных стенок прессовальных каналов вплотную к торцам установлены трехгранные клинья, равные по длине высоте прессовальных каналов и имеющие на концах хвостовики с резьбой, которыми клинья вставлены в треугольные отверстия, выполненные в верхней и нижней горизонтальных стенках матрицы и закрепленные на них гайками с шайбами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вертикальный разрез прессатора, на котором показаны геометрические формы узлов, содержащих раму, с расположенной на ней горизонтальной матрицей с прессовальными каналами, приемной камерой с расположенными в ней прессующими роликами и клиньями.
На фиг. 2 дан вид прессатора сверху с расположением в матрице прессовальных каналов с клапанами противодавления, приемной камеры с размещенными в ней водилом с прессующими роликами и разравнивателями.
На фиг. 3 представлен общий вид трехгранного клина с хвостовиками, гайками и шайбами.
Осуществление изобретения
Прессатор состоит из рамы 1, на которой расположена горизонтальная матрица 2 с размещенными внутри ее прессовальными каналами 3 с клапанами противодавления 4 и приемной камеры 5 (см. фиг. 2), в которой располагается, укрепленное на валу 6, водило 7 с прессующими роликами 8. Над приемной камерой 5 матрицы 2 установлена загрузочная камера 9 в виде усеченного конуса, соединенного большим основанием с верхней стенкой горизонтально расположенной матрицы 2, а в ней установлен закрепленный на валу 6 разбрасыватель 10 в виде конуса, на поверхности которого укреплены направляющие пластины 11, изогнутые против направления вращения. На водиле 7, напротив прессовальных каналов 3, укреплены разравниватели 12 (см. фиг. 2) в виде пластин, изогнутых против направления вращения. Напротив торцов смежных вертикальных стенок прессовальных каналов 3, вплотную к торцам установлены трехгранные клинья 13, равные по длине высоте прессовальных каналов 3 и имеющие на концах хвостовики 14 (см. фиг. 3) с резьбой, которыми клинья 13 вставлены в треугольные отверстия, выполненные в верхней и нижней горизонтальных стенках матрицы 2 и закрепленные на них гайками 15 с шайбами 16 (см. фиг. 3).
Прессатор работает следующим образом.
Растительный кормовой материал, высушенный естественной сушкой, измельченный, с внесенными фуражными и белково-витаминными добавками согласно рациону для улучшения кормовых качеств, предварительно перемешанный в смесителе, дозированно поступает в загрузочную камеру 9 (см. фиг. 1), в которой, попадая в вращающийся разбрасыватель 10 в виде конуса жестко соединенного с валом 6 и водилом 7, направляющими пластинами 11 отбрасывается в приемную камеру 5, матрицы 2 расположенной на горизонтальной раме 1, на которой где подхватывается разравнивателями 12 (см. фиг. 2) и равномерно разравнивается перед прессовальными каналами 3, исключая завал прессуемого материала перед прессующими роликами 8, которые впрессовывают его между трехгранных клиньев 13, закрепленных на матрице 2 с помощью  хвостовиков 14 с гайками 15 и шайбами 16, в прессовальные каналы 3. Регулирование довления прессования кормового материала в прессовальные каналах 3 осуществляется поджатием клапанов противодавления 4 известными гидравлическими устройствами, описанными в вышерассмотренных изобретениях (см. авторское свидетельство на изобретение СССР № 1215641 А01F 15/00 Брикетный пресс. Публикация 07.03.1986. Бюл. № 9), поэтому на рис. 1, 2, 3 они не показаны, как и механизм отгрузки полученной горячей кормовой массы.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими техническими решениями имеет следующие преимущества:
Растительные корма естественной сушки по сравнению со свежескошенными, измельченными и высушенными кормами высокотемпературной сушкой являются более прочными, твердыми и жесткими, как для их измельчения, так и процесса прессования, что требует усовершенствования прессатора для приготовления кормовой массы. Этим требованиям соответствует предлагаемое изобретение, которое обладает следующими преимуществами: равномерным распределением прессуемого материала перед прессовальными каналами, что достигается применением разбрасывателя с направляющими пластинами и выравнивателей, исключающих образования завала прессуемого материала перед прессующими роликами. Это обеспечивает стабильность и равномерность процесса прессования и исключает перегрузку устройства, то есть способствует экономии энергии; установление трехгранных клиньев у торцов вертикальных стенок смежных прессовальных каналов и возможность их поворота при техническом обслуживании увеличивает эксплуатационный срок прессатора в три раза, что является преимуществом предлагаемого изобретения перед существующими прессами-брикетировщиками и другими аналогичными устройствами. Приготовление кормовой массы по предложенной технологии с использованием разработанного прессатора не требует дополнительного расхода углеводородного топлива и позволяет снизить общие затраты в четыре раза по сравнению с высокотемпературной сушкой и приготовлением кормовых брикетов.