УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ ЗЕРНА

Заявляемая полезная модель предназначена для дробления зерна (пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы и т.д.) в индивидуальных и фермерских хозяйствах при изготовлении корма для домашних животных и птицы.
Известны аналоги заявляемого устройства. Известно устройство для измельчения сельскохозяйственной продукции по патенту №2252073 на изобретение [1].
Данное устройство содержит станину с закрепленным на ней загрузочным бункером, имеющим окно для выхода зерна, сито, приводной электродвигатель и измельчитель, выполненный в виде вертикально установленного и проходящего через отверстие в станине вала, верхний конец которого выходит внутрь загрузочного бункера, а нижний снабжен симметрично установленной на нем ударной пластиной, кинематически связанного с валом электродвигателя, внутри загрузочного бункера смонтированы съемное днище с вырезом, расположенным над окном для выхода зерна, установленное под острым углом к плоскости станины, и перегородка, установленная между съемным днищем и дном загрузочного бункера, в нижней части загрузочного бункера, противоположной окну для выхода зерна, выполнен лоток, внутри полости, ограниченной ситом, над ударной пластиной установлена мембрана, выполненная в виде тарелки с отверстием в ее центре, соосным с валом измельчителя, диаметр которого больше диаметра вала измельчителя, а конец вала измельчителя, выходящий внутрь загрузочного бункера, снабжен посадочной площадкой для крепления ножей. Поскольку аналог является многофункциональным изделием, предназначенным не только для дробления зерна, но и измельчения корнеплодов и травы, оно имеет сложную конструкцию из-за наличия элементов, которые необходимы лишь для измельчения корнеплодов и травы.
Известно «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА» по патенту РФ №25286 на полезную модель, содержащее станину с закрепленным на ней корпусом, внутри которого установлены бункер для загрузки зерна и электропривод, на валу которого закреплен рабочий инструмент в виде пластины, размещенный в рабочей камере в виде цилиндра, выполненного из листовой стали, отличающееся тем, что станина имеет по меньшей мере два отверстия для подачи зерна в рабочую камеру, а в
качестве электропривода применен электродвигатель с двойной изоляцией с частотой вращения не менее 12 тыс. об./мин и полезной мощностью не менее 700 Вт [2].
Известен «ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ЗЕРНА», по патенту РФ №35245 на полезную модель, содержащий загрузочный бункер с защитным кожухом электродвигателя, плиту с отверстием для выхода зерна, регулятор расхода, высокооборотный электродвигатель, вал которого пропущен сквозь плиту, закрепленную на валу ударную пластину, плоскость вращения которой проходит под отверстием для выхода зерна, боковое и нижнее сита, отражатель и пульт управления, при этом защитный кожух электродвигателя и загрузочный бункер выполнены цилиндрической формы, при этом диаметр загрузочного бункера превышает диаметр защитного кожуха, загрузочный бункер выполнен съемным с днищем конической формы, имеющим смещенную относительно оси цилиндра вершину, в которой выполнено отверстие для выхода зерна, и расположен над защитным кожухом электродвигателя с возможностью закрепления на нем, а между отверстиями для выхода зерна, выполненными в плите и в загрузочном бункере, проложен вертикальный канал в виде трубы, жестко закрепленной на плите [3].
Недостатком известных аналогов для измельчения зерна является высокий расход электроэнергии и малая удельная производительность, определяемая отношением производительности к расходу электроэнергии, а также большой вес устройств и большие трудозатраты на их изготовление.
В качестве прототипа принято устройство для измельчения зерна, описанное в патенте РФ №2140325, МПК 7 В02С 9/04, 7/18, 13/16 по заявке №98108389/13 от 30.04.98 [4], совокупность признаков которого наиболее близка к совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели
Устройство включает в себя станину, бункер, измельчитель, сито и отражатель. Станина выполнена в виде плиты с окном для выхода зерна и отверстием под вал измельчителя, который выполнен в виде вертикально установленного на станине высокооборотного электродвигателя, вал которого пропущен сквозь станину, и симметрично закрепленной на валу пластины. Плоскость вращения периферийной ударной части пластины проходит под окном для выхода зерна, сито выполнено съемным и закреплено под измельчителем, а по его периметру с радиальным зазором закреплен отражатель
Недостатком прототипа является невысокая производительность и недостаточная емкость бункера, что накладывает ограничения на увеличение производительности устройства.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение производительности устройства для дробления зерна.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что устройство для измельчения зерна, содержит основание и загрузочный бункер с перекрывающимися окнами для выхода зерна, защитный корпус привода измельчителя, установленный на основании, сито, измельчитель, выполненный в виде вертикально установленного высокооборотного электродвигателя и симметрично закрепленного на его валу, пропущенном сквозь станину, рабочего органа, плоскость вращения периферийной ударной части которого проходит под окном для выхода зерна, при этом основание выполнено в виде объемной фигуры сложной формы, при этом бункер выполнен в форме сложного многогранника, выполнен съемным, с возможностью крепления на вертикальной стенке защитного корпуса привода измельчителя с зазором относительно последней и с возможностью регулирования по высоте, при этом сито выполнено в виде съемной сетки, при этом рабочий орган выполнен в виде ножа, рабочие лопасти которого снабжены режущей кромкой, заточенной под углом, и установлен заточкой к сетке, при этом устройство содержит установленные под измельчителем съемное перфорированное дно и камеру дробления, в которой расположен рабочий орган, и образованную основанием, обечайкой и съемной сеткой.
При этом в устройстве для измельчения зерна загрузочный бункер установлен на стенке защитного корпуса привода измельчителя на амортизирующих элементах.
При этом в устройстве для измельчения зерна загрузочный бункер содержит элемент крепления и вертикальные пазы, выполненные на несущей стенке бункера.
При этом в устройстве для измельчения зерна дно выполнено решетчатым.
При этом в устройстве для измельчения зерна окно для выхода зерна в основании выполнено с возможностью его перекрытия посредством заслонки. Причем заслонка размещена на поверхности основания.
Перечень графических материалов, иллюстрирующих заявляемую полезную модель.
Фиг.1 - общий вид заявляемого устройства для измельчения зерна.
Фиг.2 - вид сверху заявляемого устройства для измельчения зерна.
Фиг.3 - изображение рабочего органа - ножа.
Фиг.4а, б, в - загрузочный бункер 8, на фиг.1.
Фиг.5 - устройство камеры дробления 15.
Устройство для измельчения зерна (фиг.1, 5), содержит основание 1, выполненное в виде сложной объемной фигуры, выполненной штамповкой. Основание содержит ребра жесткости для защиты от деформации при вибрации и ударных нагрузках от воздействия ножа во время дробления зерна. Кроме того, основание имеет верхнюю выступающую часть 20 для размещения защитного корпуса привода и выступы 21 для установки обечайки 18. На основании 1 неподвижно закреплен защитный корпус 2 привода измельчителя 3 (фиг.1). Измельчитель 3 выполнен в виде высокооборотного электродвигателя 4 и симметрично закрепленного на его валу 5, пропущенном сквозь отверстие в основании 1, рабочего органа 6. Рабочий орган представляет собой нож с рабочими лопастями 23, заточенными под углом α (фиг.3). Нож 6 симметрично установлен на нижнем конце вала 5 и крепится к нему с помощью гайки 7 (фиг.5).
3
На вертикальной стенке 22 защитного корпуса привода измельчителя установлен загрузочный бункер 8 с окном 14 для выхода зерна (фиг.1, 4). Загрузочный бункер выполнен в форме сложного многогранника (фиг.4), у которого верхняя загрузочная часть выполнена в виде перевернутой усеченной пирамиды, а стенки донной части, являющиеся продолжением стенок загрузочной части, наклонены под разными углами, причем фронтальная стенка 24 имеет максимальный наклон β (фиг.4, а, б, в), в отличие от прототипа, бункер которого выполнен в виде раструба. Заявляемая форма бункера позволяет увеличить объем засыпаемого зерна по сравнению с прототипом (до 10 дм). Для удобства транспортировки и хранения загрузочный бункер 8 выполнен съемным. На стенке 22 защитного корпуса 2 бункер 8 установлен с помощью элемента крепления 9, представляющего собой кронштейн (фиг.4), и крепится с помощью вертикальных пазов 10 и крепежных элементов 11. Выбранная форма бункера с увеличенным объемом может привести к тому, что при повышенной влажности зерно, накапливаемое в бункере, может «зависать» (задерживаться в бункере), что отрицательно сказывается на производительности устройства. Для стряхивания зерна в выпускное отверстие 14 бункера необходима легкая вибрация. Жесткое крепление бункера как на основании, так и на стенке корпуса, как в прототипе [4] не обеспечивает амплитуды колебаний бункера, и, соответственно, вибрации бункера, и не позволяет повысить производительность устройства для дробления зерна.
Бункер 8 установлен на стенке 22 защитного корпуса привода измельчителя на амортизирующих элементах 12, в качестве которых могут быть применены резиновые прокладки. Благодаря последним между бункером 8 и стенкой 22 защитного корпуса 2 создается зазор 25, который дает возможность бункеру вибрировать при включенном двигателе. Кроме того, для осуществления вибрации
также предусмотрен зазор 26 между нижней поверхностью бункера 8 и основанием 1. Величина этого зазора регулируется крепежными элементами 11 в вертикальных пазах 10 несущей стенки бункера (фиг.1). Нижний зазор 26 необходим для подсоса воздуха в камеру дробления и ее продувки при вращающемся ноже 6.
В основании 1 выполнено окно 13 для выхода зерна, размещенное под окном 14 бункера 8, которое перекрывается заслонкой 15, установленной на поверхности основания 1.
13
14
13
13
14
14
2
2
Окно основания 13 и окно 14 загрузочного бункера выполнены перекрывающимися для прохождения зерна из бункера в дробильную камеру. Они не равны по площади, окно 13 площадью S≈1000 мм, а окна 14 - S≈3500 мм. Вертикальные оси: ось O-O отверстия бункера и ось O-O отверстия основания не совпадают (фиг.2).
Устройство содержит установленные под измельчителем съемное перфорированное дно 16 и камеру 17 дробления, в которой расположен рабочий орган- нож 6. Камера 17 дробления образована основанием 1, обечайкой 18 и съемной сеткой 19, выполняющей функцию сита (фиг.5). Сетка 19 поджата снизу съемным дном 16, которое может быть выполнено решетчатым. Нож 6 установлен заточкой к съемной сетке 19 на расстоянии 15±2 мм от основания 1. Работа устройства для дробления зерна.
Бункер устанавливают на стенке защитного корпуса привода измельчителя, выставляя необходимые зазоры 25 и 26. Устройство устанавливают и закрепляют на поверхности стола или верстака с отверстием, над тарой для сбора измельченной сельскохозяйственной продукции. Электродвигатель 5 подключают к электрической сети, закрывают заслонку 15.
В загрузочный бункер 6 засыпают зерно, которое необходимо измельчить. Заслонка 15 полностью закрывает окно 14 для выхода зерна из бункера 1. После этого включают электродвигатель 5, вал измельчителя приводит во вращательное движение нож 6. Зерно ссыпается по наклонным стенкам днища бункера 6, попадает к окну 14 бункера. После этого открывают заслонку 15, и зерно через окно 13 в основании, попадает в камеру 17 дробления в зону вращения ножа 6 и от соударения с его режущими кромками разрушается на части. Вследствие вибрации бункера подача зерна происходит равномерно, в связи с чем двигатель 4 измельчителя не испытывает интенсивных несимметричных нагрузок. При работе зернодробилки зерно соударяется с рабочей частью ножа 6. Нож установлен заточкой к съемной сетке 19 на расстоянии 15±2 мм от основания 1. Соударяясь несколько раз с острой заточенной под углом лопастью ножа, зерно дробится в необходимую фракцию. При ударе по зерну наклонной заточенной частью ножа (в
отличие от не заточенной пластины прототипа) требуется меньше энергии для разделения зерна на части, что снижает местный перегрев частиц в зоне контакта с ножом, а это влияет на качество приготовляемого корма для животных. Кроме того, острое лезвие разрезает зерно на меньшее количество частей и передает им меньше энергии от удара, что позволяет снизить скорость отскока от ножа и снижает вероятность повторного попадания в зону резания, значительно снижая образование очень мелкой фракции и муки, большое количество которой приводит к снижению качества корма.
Далее измельченные части зерна через отверстия в сетке 19 и перфорации съемного дна 16 попадают в сборник готовой продукции (на фиг.1 и 2 сборник готовой продукции не показан). Наличие абразивных свойств внутренней поверхности съемной сетки 19, обращенной к ножу 6, приводит к улучшению качества готовой продукции (наличие более мелких фракций в готовой продукции по сравнению с прототипом).
Благодаря конструкции заявляемой полезной модели производительность устройства составляет до 200 кг/час, т.е. более высокая, чем заявленная в прототипе - 150 кг/час.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Патент РФ №2252073 на изобретение «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ», МПК 7 В02С 7/18, заявка: 2003136717/03, дата подачи 2003.12.17. Патентообладатели: Мингалеев М.Г.; Кривошеев Н.С.
2. Патент на полезную модель РФ №25286 «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА», МПК 7 В02С 9/04, заявка: 2002114784/20, дата подачии: 2002.06.10. Патентообладатель: ЗАО "Урал-Микма-Терм".
3. Патент на полезную модель РФ №35245 «ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ЗЕРНА», МПК 7 В02С 9/04, В02С 7/18, В02С 13/16; заявка 2003126367/20, дата подачи: 2003.08.29. Патентообладатель: ООО "Уралспецмаш".
4. Патент на изобретение РФ №2140325 «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА», МПК 7 В02С 9/04, 7/18, 13/16; заявка №98108389/13, дата подачи от 1998.04.30. Патентообладатель: ООО "Уралспецмаш" - наиболее близкий аналог..