ДОЗАТОР-СМЕСИТЕЛЬ
PROPORTIONING MIXER

Изобретение относится к средствам механизации животноводства, в частности к средствам производства кормовых сыпучих смесей.
Известен дозатор сыпучих кормов [1], включающий бункер (банку), установленный вертикально и разделенный на сектора заслонками с регулируемой их установкой, диск и подвижные скребки, взаимодействующие с диском, предназначен для одновременного дозирования нескольких компонентов кормовой смеси.
Наиболее близким по сути к заявляемому устройству является дозатор-смеситель [2], включающий бункер, установленный вертикально и разделенный на сектора заслонками, одна из которых закреплена жестко, а другие установлены с возможностью углового перемещения относительно неподвижной заслонки и фиксации в нужном положении винтами, манжету, телескопически установленную на нижнем окончании бункера, диск диаметром, большим диаметра манжеты, установленный ниже нее и жестко закрепленный относительно бункера, приводной вал, скребки, взаимодействующие с диском и жестко связанные с приводным валом, основную воронку, диаметр которой превышает диаметр диска, размещенную под последним, имеющую на раструбе окна, а под горловиной - рассеиватель с независимым приводом, дополнительную воронку с горловиной, жестко связанную с основной и размещенную под последней, а в горловине дополнительной воронки установлены спиральные направляющие.
Недостатком известного дозатора-смесителя является снижение качества смеси, из-за уменьшения точности дозирования при дозировании компонентов с различными углами естественного откоса, обуславливается это следующими обстоятельствами.
Загруженные в бункер компоненты, с различными углами естественного откоса, попадают на соответствующие сектора диска, через просвет между нижней кромкой манжеты и диском, продвигаются за манжету на край диска, располагаясь свободной поверхностью под углом естественного откоса. Если компонент с наименьшим углом естественного откоса размещен на краю диска до самой его кромки, то у других компонентов между насыпью и кромкой диска остается свободная полоска. При движении скребков первый компонент сразу начинает ссыпаться, а у других происходит задержка падения, пока край компонента не дойдет до края диска. Скребок при своем движении сдвигает весь компонент с края диска, поэтому за скребком диск полностью освобождается от материала, формируется аналогичный слой компонента и повторяется схема взаимодействия компонента с другим скребком.
Таким образом, наблюдаются отклонения от заданной подачи, и в связи с этим снижается качество смеси.
Другим недостатком является ограниченное его использование для компонентов, склонных к сводообразованию.
Задача изобретения - исключить снижение качества смеси и расширить технологические возможности.
Задача изобретения решается следующей совокупностью признаков предлагаемого устройства.
Предлагаемый дозатор-смеситель, как и известный, содержит бункер, установленный на раме вертикально и разделенный на сектора заслонками, одна из которых жестко связана с бункером, а другие связаны относительно друг друга посредством верхнего и нижнего направляющих колец, пропущенных через выполненные в заслонках верхние и нижние отверстия соответственно, и в нужном положении относительно бункера зафиксированы винтами, пропущенными через выполненные на верхнем окончании бункера секториальные пазы и ввернутыми в бобышки, выполненные на заслонках, манжету, телескопически установленную на нижнем окончании бункера, зафиксированную в осевом направлении относительно последнего стопорным винтом, диск, диаметром, большим диаметра манжеты, установленный ниже нее и закрепленный на раме посредством кронштейнов сроено бункеру, приводной вал, скребки, взаимодействующие с диском, жестко связанные с приводным валом, и размещенные симметрично относительно оси вала, основную воронку, диаметр которой превышает диаметр диска, размещенную под последним, на раструбе которой выполнены окна, а под ее горловиной установлен рассеиватель с независимым приводом, дополнительную воронку, жестко связанную с основной и размещенную под последней, а в горловине дополнительной воронки установлены спиральные направляющие. В отличие от известного в предлагаемом дозаторе-смесителе скребки размещены под манжетой и не выходят за ее пределы, а радиальные прямые диска пересекают не менее одного скребка, при этом к верхней торцевой плоскости каждого скребка неподвижно закреплен побудитель, выполненный в виде пластины, изогнутой по форме поверхности кругового цилиндра с осью, совпадающей с осью диска, причем в заслонках выполнены вырезы, равные по высоте и толщине побудителя.
Такая совокупность признаков предлагаемого устройства обуславливает получение следующего технического результата:
- исключение зависимости точности дозирования от разности значений углов естественного откоса компонентов;
- устранение возможного сводообразования и стабилизация плотностей компонентов в зоне взаимодействия их со скребками.
Признаки предлагаемого устройства и получаемый технический результат имеют следующую причинно-следственную связь.
Сходные с известным устройством признаки предлагаемого дозатора-смесителя обуславливают плавное регулирование структуры смеси за счет перестановки заслонок, а также смешивание компонентов за счет их взаимодействия на каскаде смешивающих элементов.
А отличительные признаки устройства в совокупности со сходными и эффект повышения точности дозирования находятся в следующей причинной зависимости.
Скребки не выходят за пределы манжеты и при первом включении привода скребки сдвигают корм за манжету на край диска, добавляя его к уже имеющемуся корму на краю диска. С кромки диска в зоне сектора с компонентом с наименьшим углом естественного откоса начинает ссыпаться компонент, осуществляя подачу, а после поворота скребка на определенный угол компоненты корма начинают ссыпаться со всей окружности кромки диска. В этот момент можно выключить привод: дозатор-смеситель подготовлен к работе. При повторном включении и последующих включениях сразу осуществляется подача всех компонентов, независимо от разницы их углов естественного откоса.
Условие, что «радиальные прямые диска пересекают не менее одного скребка», является необходимым для того, чтобы компоненты смеси ссыпались одновременно со всей окружности кромки диска, а установка скребков с перекрытием, то есть с образованием зон, где радиальная прямая пересекает два или более скребков способствует уменьшению пересыпания материала за скребки, тем самым стабилизирует подачу.
Наличие побудителя (побудителей) препятствует образованию сводов и стабилизирует плотности компонентов смеси в зоне их взаимодействия со скребками.
В конечном результате повышается точность дозирования, способствующая обеспечению заданного соотношения компонентов, сохраняется качество смеси и расширяются технологические возможности.
Таким образом, признаки предлагаемого дозатора-смесителя существенны, а получаемый технический результат решает поставленную задачу изобретения.
На фиг.1 схематично изображен дозатор-смеситель в продольном разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид Г на фиг.3.
Дозатор-смеситель устроен следующим образом.
На раме 1 неподвижно закреплен бункер 2, на нижнем окончании которого телескопически установлена манжета 3, зафиксированная на бункере 2 винтом 4. Ниже манжеты 3 размещен диск 5, диаметр которого больше диаметра манжеты. Диск 5 закреплен на раме 1 кронштейнами 6 соосно с бункером. Труба 7 жестко соединена с бункером неподвижной заслонкой 8. Внутри трубы 7 установлен приводной вал 9, который приводит в движение скребки 10 посредством ступицы 11. Скребки 10 образованы по кривой, в каждой точке которой касательная к кривой и радиальная прямая образуют острый угол, больший угла трения между кормом (любым используемым на дозаторе) и поверхностью скребка, и размещены симметрично относительно оси вала. К верхней торцевой плоскости каждого скребка 10 неподвижно закреплен побудитель 12, выполненный в виде пластины, изогнутой по форме поверхности кругового цилиндра с осью, совпадающей с осью диска, побудители выполнены съемными. На фиг.3 показан вариант использования дозатора-смесителя, в котором побудитель 12 установлен на каждом втором скребке. Вал 9 приводится во вращение от мотор-редуктора 13 через муфту 14. Дозатор-смеситель снабжен подвижными заслонками 15 с вырезами 16, заслонки 15 можно перемещать в угловом направлении относительно заслонки 8 по направляющим кольцам 17, пропущенным через выполненные в заслонках верхние и нижние отверстия соответственно, и фиксировать в нужном положении винтами 18, пропущенными через выполненные на верхнем окончании бункера секториальные пазы 19 и ввернутыми в бобышки, выполненные на верхних окончаниях заслонок. Ниже диска 5 установлена основная воронка 20 с окнами 21, диаметр которой больше диаметра диска, под горловиной воронки 20 расположен рассеиватель 22, приводимый во вращение двигателем 23. Ниже основной воронки установлена дополнительная воронка 24, жестко связанная с основной, в горловине которой установлены спиральные направляющие 25.
На верхней части бункера над секториальными пазами установлена шкала 26 процентного деления бункера.
Дозатор-смеситель работает следующим образом. Подвижными заслонками 15 по шкале 26 устанавливают необходимое соотношение между смешиваемыми компонентами. Манжету 3 фиксируют на бункере 2 в положении, при котором высота окон между нижнем торцом манжеты и диском 5 соответствует требуемой дозе подачи. Засыпают в соответствующие сектора компоненты кормовой смеси, которые распределяются по диску 5 под соответствующими секторами, и рассыпаются за манжету на краю диска, под углом естественного откоса компонентов. При включении мотор-редуктора 13 скребки 10 смещают компоненты корма за манжету на край диска 5, добавляя их к компонентам, уже находящимся на краю диска, после поворота скребков на определенный угол мотор-редуктор выключают: дозатор-смеситель подготовлен к работе. В дальнейшем при каждом включении мотор-редуктора компоненты корма одновременно начинают ссыпаться с края диска 5, происходит их дозирование. Ссыпаясь с диска 5, компоненты падают на раструб основной воронки 20. Часть материала ссыпается через окна 21, а остальная идет сходом к центру раструба воронки 20, при столкновении ссыпающихся компонентов в центре раструба воронки 20 происходит их предварительное смешивание. Далее поток поступает на вращающийся рассеиватель 22, приводимый во вращение электродвигателем 23, происходит разбрасывание компонентов за счет центробежной силы, а также поворот их на определенный угол за счет сил трения о поверхности рассеивателя и расположенных на нем лопастей, при этом компонент одного вида отбрасывается к потоку другого компонента, прошедшего через окна 21 в раструбе воронки 20, при этом смешивание компонентов происходит более интенсивно. Далее смесь, ссыпаясь в горловину дополнительной воронки 24, падает на спиральные направляющие 25, при этом поток закручивается в противоположную сторону, что обеспечивает его дополнительное перемешивание, а также позволяет снизить сегрегацию компонентов на выходе из горловины.
Закрепленный на верхней торцевой плоскости скребка 10 побудитель 12, воздействуя на слой компонентов корма, расположенный выше скребков, препятствует образованию сводов и стабилизирует плотность каждого компонента корма перед взаимодействия их с последующими скребками.
Дозатор-смеситель можно применять как при приготовлении кормосмесей, так и при кормлении животных, а также в комбикормовой промышленности и строительстве.
Источники информации
7
1. Патент №2199722 Российская Федерация, МПК G01F 11/00. Дозатор сыпучих кормов / Н.В. Фролов, В.В. Потапов, И.В. Горюшинский; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Самарская ГСХА, - 99119784/28, заявл. 10.09.1999, опубл. 27.02.2003, бюл. №6.
7
2. Патент №2415386 Российская Федерация, МПК G01F 11/00. Дозатор-смеситель / Н.В. Фролов, Г.С. Мальцев, В.С. Мальцев; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. - 2009139243/28, заявл. 23.10.2009; опубл. 27.03.2011, бюл. №9 - 7 с.: ил. (прототип).