Центробежный измельчитель фуражного зерна

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для измельчения фуражного зерна, и может быть использована для механизации животноводства.
Известны молотковые дробилки для измельчения фуражного зерна, включающие корпус, в котором установлены ротор с измельчающими элементами, деками и решетом [1, 2].
Однако известные дробилки обладают высокой энергоемкостью процесса измельчения, малым ресурсом рабочих органов, при износе молотков увеличивается расстояние между ними и деками (или решетом), из-за чего снижается интенсивность процесса измельчения и производительность дробилки.
Известен измельчитель фуражного зерна [3], прототип, включающий корпус с выгрузной горловиной, электродвигатель, непосредственно на валу которого закреплен ротор с плоскими разгонными лопатками с возможностью установки их под углом от 0° до 45° к диаметру ротора по направлению вращения ротора, крышку с загрузочным бункером и подвижным шибером. Внутри корпуса при помощи шести плоских кронштейнов, вокруг ротора, установлены плиты с отбойными элементами и решета с отверстиями необходимого диаметра.
Недостатками этого измельчителя являются:
1. наличие двух плит с отбойными элементами и шести плоских кронштейнов существенно снижает площадь живого сечения отверстий решета, что ухудшает эвакуацию измельченного продукта из рабочей камеры и снижает пропускную способность измельчителя;
2. у компактных измельчителей с небольшим диаметром ротора, который крепится непосредственно на валу приводного электродвигателя, практически невозможно достичь скорость движения зерен по разгонным лопаткам, достаточную для их измельчения при ударе об отбойные элементы;
3. на основании того, что разрушение частицы происходит при близком к прямому углу атаки к поверхности отбойного элемента, использование отбойных элементов с квадратным сечением и ротора измельчителя с радиально расположенными на нем разгонными лопатками, приведет к снижению интенсивности процесса измельчения;
4. пространство между отбойными элементами квадратного сечения забивается частицами материала, что приводит к снижению пропускной способности и увеличению затрат труда на очистку.
Известен измельчитель фуражного зерна [4], по конструкции аналогичный предыдущему, но имеющий механизм, позволяющий выдвигать разгонные лопатки ротора по мере их износа и подводить их ближе к отбойным элементам, что устраняет третий недостаток. Но это приводит к усложнению конструкции ротора, увеличению затрат труда на обслуживание измельчителя и, к тому же, имеется риск возникновения дисбаланса ротора. Первые же три недостатка, из описанных выше, в полной мере присущи и данному измельчителю.
Техническая задача состоит в измельчении фуражного зерна с получением качественного размола (соответствующего зоотехническим требованиям) при минимальных затратах энергии на процесс с максимальной пропускной способностью.
Поставленная задача решается за счет привода ротора при помощи повышающей клиноременной передачи, рационального размещения плиты с отбойными элементами и крепления плиты и решета при помощи всего двух кронштейнов, а так же благодаря использованию отбойных элементов трапециевидного сечения и установке плоских разгонных лопаток на роторе с углом наклона к диаметру ротора по направлению его вращения равным 8°.
Все перечисленные отличительные признаки обеспечивают получение размола заданного гранулометрического состава, исключают забивание пространства между отбойными элементами, повышают эффективность процесса измельчения и пропускную способность измельчителя.
На фиг. 1 приведена схема измельчителя.
Рабочие органы измельчителя располагаются в корпусе 1, который закрыт крышкой 2 с прикрепленной к ней загрузочной горловиной 3. В нижней части корпуса 1 имеется выгрузная горловина 4. Загрузочная горловина 3 крепится к оперативному бункеру 5, а между ними располагается подвижный шибер 6, позволяющий изменять площадь сечения выпускного отверстия бункера 5.
К пластине 7 с одной стороны крепится корпус 1, а с другой стороны к пластине 7 крепится корпус подшипников 8, в котором располагается приводной вал 9.
К раме 10 крепится пластина 7 и основание 11, на котором установлен электродвигатель 12, вращающий приводной вал 9 посредством клиноременной передачи 13. Для натяжения ремней клиноременной передачи 13 служит винтовой механизм 14, установленный в передней части основания 11.
На фиг. 2 показано размещение рабочих органов в корпусе.
Ротор 15 центробежного измельчителя состоит из следующих элементов. Диск 16 приварен к ступице 17, которая установлена на приводном валу 9. Плоские разгонные лопатки 18 при помощи винтов 19 крепятся с одной стороны к диску 16, с другой стороны - к кольцу 20.
Вокруг ротора 15 располагаются решето 21 и плита 22 с закрепленными на ней, при помощи винтов 23, отбойными элементами 24 трапециевидного сечения. При помощи двух кронштейнов с прорезями 25 осуществляется крепление решета 21 и плиты 22 к пластине 7. Кроме того, в пластине 7 установлены фиксаторы 26, исключающие вибрацию и смещение решета 21 при работе.
Центробежный измельчитель работает следующим образом.
В зависимости от требуемого размера частиц размола устанавливается решето с отверстиями соответствующего диаметра.
Подлежащее измельчению фуражное зерно подается в оперативный бункер 5, откуда самотеком, при открытии шибера 6, который регулирует расход зерна, проходит по загрузочной горловине 3 и, через отверстие в крышке 2, поступает внутрь корпуса 1.
Далее зерно попадает на плоские разгонные лопатки 18 и, двигаясь по ним от центра вращения ротора 15 к периферии, приобретает ускорение. Движущиеся с ускорением зерна сходят с поверхности плоских разгонных лопаток 18 и под действием центробежной силы ударяются об отбойные элементы 24, где происходит их разрушение.
Образовавшийся при разрушении зерен размол, за счет потока воздуха, создаваемого ротором 15 при вращении, проходит сквозь отверстия решета 21 и удаляется из корпуса 1 через выгрузную горловину 4. Крупные частицы размола, которые не прошли сквозь отверстия решета 21, движутся с потоком воздуха, затем вновь попадают на отбойные элементы 24, где при повторных ударах разрушаются до размеров, достаточных для прохождения через отверстия решета 21.
С целью повышения ресурса изношенных плоских разгонных лопаток 18 осуществляется их демонтаж и разворот на 180°, при этом происходит компенсация увеличивающегося зазора между ними и отбойными элементами 24.
При износе рабочей поверхности отбойных элементов 24, плита 22, на которой они установлены, может быть развернута на 180°. Индивидуальное крепление отбойных элементов 24 винтами 23 к плите 22, позволяет заменять отбойные элементы 24 по отдельности без замены всей плиты 22.
Литература
1. Алешкин, В.Р. Механизация животноводства [Текст] / В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. - 2-е изд., испр. и доп. - М: Колос, 1993. - 319 с.
2. Мишуров Н.П. Технологии и оборудование для производства комбикормов в хозяйствах: Справочник [Текст] / Н.П. Мишуров. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2012. - 204 с.
3. Пат. РФ 66229, В02С 13/14. Измельчитель фуражного зерна / М.В. Колобов, В.Б. Лапшин, A.M. Абалихин, A.M. Баусов. Опубл. 10.09.07, Бюл. №25.
4. Пат. РФ 74581, В02С 13/14. Измельчитель фуражного зерна / В.Б. Лапшин, A.M. Абалихин, М.В. Колобов, Н.В. Боброва, К.В. Субботин. Опубл. 10.07.08, Бюл. №19.