УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СУХИХ КОРМОВ И ВНЕСЕНИЯ ДОБАВОК
DEVICE TO MIX DRY FORAGE AND ADD ADDITIVES

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления кормов на животноводческих фермах и комплексах.
Известно следующее устройство для приготовления кормов (см. А.С. №2179801, МКИ А01K 5/02, G01F 11/24, БИ №6, 27.02.2002 г.).
Устройство для увлажнения сыпучих кормов непрерывного действия состоит из дозатора сухого корма и смесительной камеры. Дозатор сухого корма, в свою очередь, состоит из горизонтального цилиндрического корпуса, внутри которого на валу с возможностью вращения вокруг своей оси установлен барабан. На валу радиально закреплены восемь прямоугольных лопастей. Выгрузное отверстие дозатора сухого корма выполнено в виде металлической сетки с круглыми отверстиями, расположенными в шахматном порядке. Смесительная камера образована установленными с двух сторон на корпусе дозатора сухих кормов ограничительными щитками. На корпусе закреплены распылители жидкости, соединенные с трубопроводом.
Недостатком данного устройства является отсутствие регулировки подачи выгружаемого сухого корма.
Известно следующее устройство для приготовления кормов (А.С. СССР №1271485, МКИ A23N 17/00, B01F 7/24, БИ №43, 23.11.86).
Смеситель комбикормов содержит воронкообразную смесительную камеру, имеющую вертикальный смешивающий шнек и разбрасывающую лопасть, загрузочную горловину, расположенную в нижней части камеры, и соединенный с горловиной вертикальный шнековый погрузчик, состоящий из подающего патрубка и заключенного в него шнека с валом, смеситель снабжен плоскими кольцом и тарелкой для уменьшения обратной сыпи смешиваемых материалов в падающий патрубок. Смешиваемый материал подается в загрузочную горловину из дозаторов и с помощью вертикального шнекового погрузчика подается в смесительную камеру, где происходит окончательное смешивание компонентов смеси.
Недостатками данного смесителя являются: затруднение забора смешиваемых компонентов загрузочным шнеком, возможность заклинивания материала между кольцом и тарелкой, недостаточное качество смешивания компонентов.
Наиболее близким из известных по технической сущности является устройство для перемешивания сухих кормов и внесения жировых добавок (А.С. №2297780, МКИ A23N 17/00, БИ №12, 27.04.2007).
Устройство для перемешивания сухих кормов и внесения жировых добавок, включающее смесительную камеру, загрузочный люк, выгрузной лоток и заключенный в кожух смешивающий шнек, снабженное имеющим регулировочный вентиль устройством для внесения жировых добавок, дозатором-метателем сухих кормов и вентилятором, при этом смешивающий шнек выполнен двухзаходным, его кожух разделен на верхний и нижний, между верхним и нижним кожухами на валу смешивающего шнека радиально установлено 8-10 смесительных лопаток, а в нижней части смесительной камеры на валу смешивающего шнека радиально установлено 4-6 сводоразрушающих лопастей, причем в верхней части смесительная камера тангенциально соединена кормопроводом с устройством для внесения жировых добавок, дозатором-метателем сухих кормов и вентилятором.
Недостатком данного изобретения является необходимость длительного перемешивания компонентов в смесителе циклического принципа действия, а также отсутствие массового дозирования компонентов смеси, что не обеспечивает надлежащую рецептуру и однородность смеси.
Заявленное изобретение направлено на устранение отмеченных выше недостатков известного устройства. От его использования может быть получен следующий результат: возможность одновременного смешивания большого (N-ого) числа компонентов смеси, соблюдение рецептуры смеси и высокое качество смешивания ее компонентов, возможность снижения энергоемкости перемешивания.
Указанный технический результат достигается за счет применения устройства для перемешивания сухих кормов и внесения добавок, включающего смесительную камеру, транспортер-смеситель и систему подачи сухого корма. Смесительная камера выполнена с однозаходным смешивающим шнеком, смешивающие лопатки смесительной камеры отогнуты на 10-30° в шахматном порядке в вертикальной плоскости, а одна из сводоразрушающих лопастей в 2 раза длиннее других, причем смесительная камера снабжена выгрузным шнековым конвейером и шарнирно установленной заслонкой и соединена с транспортером-смесителем, выполненным в виде спирально-лопастного конвейера, спираль которого представляет собой пруток круглого сечения, крепящийся к трем рядам цилиндрических лопастей, размещенных через 120° в поперечной плоскости и установленных на продольном валу, по длине транспортера-смесителя, на внутренней поверхности кожуха установлены пластиковые кольца, а в верхней части расположены горловины для загрузки сухого корма и добавок, загрузка в которые происходит из систем подачи сухих кормов и добавок, причем системы подачи сухих кормов выполнены в виде бункеров-накопителей с барабанными лопастными питателями и бункеров-дозаторов с барабанными лопастными дозаторами, причем бункера-дозаторы снабжены тензометрическими устройствами и поворотными заслонками, а выгрузные отверстия всех бункеров перекрыты решетами с круглыми отверстиями, ряды которых повернуты относительно горизонтали на угол 10-40°, а система подачи добавок выполнена из бункера, снабженного крышкой и поворотной заслонкой в нижней части бункера, конструкция бункера-дозатора анологична системам подачи сухого корма.
Остальные признаки заявляемого устройства - частные, поскольку характеризуют лишь конкретное выполнение той или иной детали.
На Фиг.1 схематично изображено устройство для перемешивания сухих кормов и внесения добавок, продольный разрез; на Фиг.2 - разрез А-А; на Фиг.3 - разрез Б-Б.
Устройство для перемешивания сухих кормов и внесения добавок состоит из смесительной камеры 1, имеющей загрузочный люк 2 и выгрузной шнековый конвейер 3, шарнирно установленную заслонку 4 однозаходного смешивающего шнека 5, заключенного в верхний 6 и нижний 7 кожухи, закрепленные в смесительной камере 1, в средней части смешивающего шнека 5 установлены 8-10 отогнутых на 10-30 град. в шахматном порядке в вертикальной плоскости смесительных лопаток 8, а в нижней части 4-5 сводоразрушающих цилиндрических лопастей 9, одна из которых в два раза длиннее других. Кожух порционного смесителя в верхней части представляет вертикальный цилиндр, а в нижней - усеченный конус с уменьшающимся диаметром в нижнем направлении. Кроме того, смесительная камера 1 сверху соединена с транспортером-смесителем 10 и с системами (от четырех до шести) подачи сухих компонентов, каждая из которых (кроме второй) состоит из бункера-накопителя 11 с барабанным лопастным питателем 12, бункера-дозатора 13 с барабанным лопастным дозатором 14, снабженным тензометрическим устройством с датчиками 15 и поворотной заслонкой 16 с электромагнитами. Вторая система подачи предназначена для добавок и выполнено из бункера 17, закрываемого крышкой, и расположенной в нижней части бункера поворотной заслонки 18 для выгрузки добавок в бункер-дозатор 13. Бункер-дозатор 13 аналогичен другим устройствам подачи сухих компонентов.
Барабанный лопастный питатель 12 бункера-накопителя 11 состоит из лопастного барабана с радиальными лопастями и выгрузного отверстия в нижней половине лопастного барабана охватом 120-180 град., перекрытого решетами 19 с круглыми отверстиями, ряды которых повернуты относительно горизонтали на угол 10-40 град.
Барабанный лопастный дозатор 14 бункера-дозатора 13 также состоит из лопастного барабана с радиальными лопастями и выгрузного отверстия в нижней половине лопастного барабана охватом 60-90 град. от самой нижней точки по ходу вращения лопастей, перекрытого решетами 19 с круглыми отверстиями, ряды которых повернуты относительно горизонтали на угол 10-40 град. Снаружи дозатора шарнирно крепится сектор 16, предназначенный для перекрытия выгрузного отверстия, при этом положение данного сектора регулируется упорами, перемещение на открытие управляется электромагнитами, а закрытие - под собственным весом. Тензометрическое устройство 15 выполнено в виде стоек крепления бункера-дозатора к бункеру-накопителю и расположенных на данных стойках тензодатчиков, передающих сигнал к тензометрическому мосту, усилителю и блоку управления системы электропитания.
Транспортер-смеситель 10 выполнен в виде спирально-лопастного конвейера, состоящего из привода, опор, цилиндрического кожуха и рабочего органа, состоящего из спирали 20, лопастей 21 и продольного вала 22. Спираль имеет шаг 30-250 мм и выполнена из прутка круглого сечения диаметром 3-8 мм, крепящаяся к трем рядам цилиндрических лопастей 21, размещенных через 120 град. в поперечной плоскости и установленных на продольном валу. Расстояние от последнего N-го устройства подачи сухих компонентов до выгрузного отверстия над порционным смесителем составляет не менее 0,8-2,0 м. По длине транспортера смесителя на внутренней поверхности кожуха установлены через 1-2 м пластиковые кольца 23 шириной 1,5-2 шага спирали для опоры рабочего органа в случае его провисания. Отдельные элементы устройства в местах их соединения при наличии зазоров герметизируются гофрами.
Работа устройства для перемешивания сухих кормов и внесения добавок происходит следующим образом: в секции подачи сухих кормов (первую, третью, i-ую и последнюю - N-ую) засыпают измельченные компоненты смеси в бункеры-накопители 11. Во вторую секцию подачи (в бункер 17) засыпают добавки. С помощью имеющихся в нижней части бункеров-накопителей 11 барабанных питателей 12 осуществляется подача кормов в бункера-дозаторы 13. После наполнения необходимой массы данного корма (в соответствии с нормой внесения данного компонента по рецепту приготавливаемой смеси), подача корма в бункер-дозатор 13 прекращается ввиду отключения привода лопастных рабочих органов питателей за счет срабатывания тензометрического устройства 15 (изменения величины его сигнала). Малый зазор (1-2 мм) между лопастями и стенками питателя предотвращает самопроизвольное истечение корма из питателей бункера-накопителя 11. Заполнение бункера 17 второй системы подачи производится предварительно отвешенной порцией кормовых добавок. При освобождении бункера 17 данной системы поворотом заслонки производится перегрузка порции добавок из данного бункера в ниже расположенный бункер-дозатор.
Выгрузка корма из секций подач начинается с первой секции подачи, где включается привод лопастного рабочего органа дозатора. Величина подачи корма дозатором регулируется положением упора сектора, обеспечивающего необходимую величину свободной площади выгрузного отверстия, перекрытого сеткой. Открытие выгрузного отверстия дозатора обеспечивается подниманием сектора с помощью электромагнита, а перекрытие (при освобождении бункера-дозатора от корма) - под собственным весом.
Через несколько секунд после включения бункера-дозатора 13 первой секции включаются поочередно последующие. Транспортер-смеситель 10 начинает перемещать компоненты первого корма к выгрузному отверстию. В зоне второй секции подачи к первому корму вносятся добавки. Оба компонента смеси не только транспортируются в сторону выгрузного отверстия, но и одновременно перемешиваются. Через некоторое время к полученной предварительной смеси из двух компонентов добавляется (в зоне третьей системы подачи сухого корма) третий компонент смеси. Загруженные корма вновь перемешиваются и одновременно транспортируются далее. При перемещении корма вдоль транспортера данный процесс повторяется аналогично и неоднократно, обеспечивая постепенное распределение добавок во все увеличивающемся количестве сухих кормов, играющих роль наполнителя. Длина транспортера-смесителя после N-ой системы подачи сухих кормов до выгрузного отверстия обеспечивает качественное перемешивание компонентов смеси (загруженных кормов и добавок).
После перемещения транспортером-смесителем 10 кормов от всех бункеров-дозаторов в смесительную камеру 1 осуществляется перемешивание в указанной камере. Приготовление предварительной смеси транспортером-смесителем 10 позволяет сократить необходимую длительность перемешивания компонентов в смесительной камере 1, т.к. потребуется лишь усреднение содержания добавок по всему объему. Надлежащую равномерность смеси уже обеспечил транспортер-смеситель 10.
Загруженная в смесительную камеру 1 смесь циркулирует в ее внутреннем пространстве. Длинная лопатка смесителя 9 препятствует сводообразованию в нижней части бункера, короткие - перемешивают корм и подают к нижней части шнека 5. Шнек 5 захватывает смесь, поднимает вверх, одновременно перемешивая. Часть смеси выходит из шнека между верхним 6 и нижним 7 его кожухами, а часть смеси (над лопастями) поступает дополнительно в шнек 5. Смесь, транспортируемая шнеком 5, высыпается через верхний кожух 6, рассыпается слоем сверху загруженной смеси, дополнительно перемешиваясь. Постепенно смесь оседает вниз, доходит до лопастей 9 и перемешивается ими. Часть смеси поступает вновь в шнек 5, а основная часть опускается вниз к лопаткам 9 и вновь в шнек 5. После окончания времени смешивания осуществляется поворот заслонки 4, и через образовавшееся отверстие смесь выгружается на выгрузной шнековый конвейер 3. Для облегчения разгрузки шнека в его верхней части установлены радиальные лопасти метателя.
После опорожнения бункеров-дозаторов 13 от кормов осуществляется их заполнение кормами из бункеров-накопителей 11 для нового цикла работы смесительного устройства.