ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ СЫПУЧИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
CENTRIFUGAL CHOPPER OF BULK AGRICULTURAL MATERIALS

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для измельчения фуражного зерна, минеральных добавок, жмыха и шрота семян масличных растений, и может быть использовано для приготовления комбикормов в животноводстве.
Известны молотковые дробилки для измельчения фуражного зерна, включающие корпус, в котором установлены ротор с молотками, неподвижные деки и решето [1].
Недостатками молотковых дробилок являются высокая энергоемкость процесса измельчения, малый ресурс рабочих органов, при износе молотков снижается интенсивность, качество процесса измельчения и производительность дробилки.
Наиболее близким, принятым за прототип, является измельчитель фуражного зерна [2], включающий корпус с выгрузной горловиной, ротор с плоскими разгонными лопатками, повернутыми по направлению вращения под углом 8° к диаметру ротора, установленные вокруг ротора плиту с отбойными элементами трапециевидного сечения и решето, крышку с загрузочным бункером и подвижным шибером.
Основным недостатком этого измельчителя является значительное снижение качества измельчения, забивание ротора при увеличении подачи материала в камеру измельчения. Это происходит по причинам слабого воздушного потока внутри камеры измельчения, который недостаточно способствует продвижению частиц материала от входа к выходу и очистке рабочих органов, а также по причине отклонения оси выгрузного патрубка от вертикального положения, при этом удаление продуктов измельчения происходит в большей мере за счет действия центробежной силы, без участия силы тяжести.
Технической задачей заявленного изобретения является совершенствование конструкции, увеличение производительности, получение качественного размола и повышение эксплуатационной надежности центробежного измельчителя.
Поставленная задача решается тем, что центробежный измельчитель сыпучих сельскохозяйственных материалов, включающий корпус с выгрузной горловиной, ротор с плоскими лопатками, повернутыми по направлению вращения к диаметру ротора, закрепленные на кронштейнах и располагающиеся вокруг ротора деку с отбойниками трапециевидного сечения и решето, крышку с загрузочным бункером и регулировочной заслонкой, согласно изобретению, отбор воздуха для подачи в камеру измельчения осуществляется через отверстие в загрузочном патрубке, а также благодаря тому что ось выгрузной горловины камеры измельчения вертикальна.
Регулирование подачи свежего воздуха осуществляется шиберной заслонкой, установленной в направляющих.
Предлагаемая конструкция измельчителя сыпучих сельскохозяйственных материалов за счет отличительных признаков обеспечивает решение поставленной задачи - совершенствование конструкции, повышение производительности, получение размола заданного гранулометрического состава, и исключаются забивание пространства между ротором, декой и решетом, тем самым повышается его эксплуатационная надежность.
На фиг. 1 приведена схема измельчителя.
Корпус рабочей камеры 1 приварен к задней стенке 2, а передняя стенка 3 - съемная: она крепится к задней стенке четырьмя шпильками 4.
С отступом от края к корпусу рабочей камеры приварена пластина 5 с приклеенным к ней уплотнителем, который обеспечивает герметичность прилегания передней стенки и исключает пылевыделение из рабочей камеры.
К передней стенке приварена система подачи зерна, которая включает в себя бункер 6, регулировочную заслонку 7 и горловину загрузочную 8 с отверстием 9 и шиберной заслонкой 10.
Выгрузная горловина 11 располагается в нижней части рабочей камеры. Станина представляет собой каркас 12, сваренный из стального уголка, который обшит с боков и сверху стальными листами 13, которые крепятся к каркасу винтами (на схеме станина показана без бокового листа для демонстрации элементов привода). Станина установлена на четырех виброопорах 14.
Задняя стенка 2 крепится к каркасу станины 12 болтовыми соединениями (на схеме не показаны). Внутри станины размещены элементы привода ротора измельчителя: электродвигатель 15 и клиноременная передача 16. Приводной вал ротора располагается в корпусе подшипников 17.
Устройство рабочей камеры (при снятой передней крышке) показано на фиг. 2.
Внутри корпуса рабочей камеры 1 располагаются рабочие органы измельчителя:
- решето 18;
- ротор 19 - образован совокупностью диска 20, ступицы 21, кольца 22 и лопаток 23, крепящихся к кольцу и диску винтовыми соединениями 24;
- дека 25 - образована совокупностью изогнутой пластины 26 и отбойников 27, крепящихся к пластине болтами 28.
Ступица ротора насажена на приводной вал и закреплена посредством шпоночного соединения, а осевое перемещение ротора предотвращается стопорным винтом 29, который вворачивается в отверстие в приводном валу. Решето 18 и дека 25 винтами 30 крепятся к кронштейнам 31.
Рабочий процесс измельчителя состоит из трех операций: подача зерна в рабочую камеру, измельчение зерна, эвакуация частиц измельченного зерна из рабочей камеры.
Подача зерна осуществляется из бункера самотеком через загрузочную горловину при открытии регулировочной заслонки. При этом через отверстие в стенке загрузочной горловины обеспечивается поступление воздуха в рабочую камеру.
Зерно и воздух поступают в рабочую камеру. Зерно подвергается воздействию лопаток вращающегося ротора, которые разгоняют не измельченные и частично измельченные зерна и обеспечивают их поступление на деку, где происходит измельчение при ударе об отбойники.
Образовавшиеся при разрушении зерен частицы потоком воздуха выносятся сквозь отверстия решета в выгрузную горловину и покидают рабочую камеру.
Если размер частиц велик для прохода сквозь отверстия решета, то они, вращаясь в воздушно-продуктовом слое, подвергаются повторным ударам об отбойники деки до тех пор, пока не измельчатся до требуемой величины.
-1
Проведенные авторами экспериментальные исследования (таблица) показали, что при работе измельчителя с закрытым отверстием в загрузочном патрубке воздух в камеру измельчения поступает вместе с зерном из бункера и посредством фильтрации сквозь зерновой слой в бункере, при этом максимальная скорость воздуха в выгрузной горловине при частоте вращения ротора 3750 мин составляет 2,7 м/с.
При открытом отверстии загрузочного патрубка скорость воздуха в выгрузной горловине увеличивается в 1,8…13 раз в зависимости от частоты вращения ротора и достигает 4,8 м/с. Учитывая, что скорость витания продуктов измельчения большинства сельскохозяйственных материалов размерами 0,25…1,5 мм находится в диапазоне 1,0…3,5 м/с, применение устройства отбора воздуха для подачи его в камеру измельчения и вертикальная установка оси выгрузной горловины гарантируют продвижение частиц измельченного материала к выходу и очистку рабочих органов измельчителя, способствуют увеличению производительности, получению размола заданного гранулометрического состава и повышению эксплуатационной надежности измельчителя.
Источники информации
1. Мишуров Н.П. Технологии и оборудование для производства комбикормов в хозяйствах: Справочник / Н.П. Мишуров. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2012. - 204 с.
2. Пат. РФ 189365, МПК В02С 13/00. Центробежный измельчитель / A.M. Абалихин, А.В. Крупин, Т.А. Жукова, Е.А. Долгова; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Ивановская ГСХА. Опубл. 21.05.19, Бюл. №15.