ВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ КОРМОВ
VIBRATION MIXER OF LOOSE FODDERS

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам для приготовления кормов и предназначено для получения однородной кормовой смеси из разного вида кормов.
Известен вибрационный смеситель сыпучих кормов, включающий опорную раму, состоящую из нижних продольных балок, жестко соединенных между собой поперечинами, на которых установлены косынки, передние и задние стойки; поворотную раму, которая состоит из продольных уголков, к торцевой части которых жестко крепится опорная плита эксцентрикового механизма, а на перемычках при помощи кронштейнов закреплены рессоры, соединяющие поворотную раму с виброжелобом, в котором расположены перемешивающие элементы, стержни и регулировочные пластины, над которым установлены бункеры-дозаторы, снабженные регулировочными механизмами подачи кормов, установленные на раму. Электродвигатель - двигатель постоянного тока вращения через ременную передачу соединен с механизмом преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, соединенным с виброжелобом при помощи тяги, жестко связанной с виброжелобом.
Недостатками известного вибрационного смесителя сыпучих кормов являются пониженные технико-экономические показатели из-за увеличенных массогабаритных показателей привода (Сабиев У.К., Керученко Л.С., Черняков А.В., Яцунов А.Н. Обоснование основных параметров вибрационного смесителя сыпучих кормов. // Техника в сельском хозяйстве, 2008, №4 - 47 с.: ил.; Сабиев У.К., Яцунов А.Н. Вибрационный смеситель сыпучих кормов. // Сельский механизатор, 2007, №1 - 21 с.: ил.).
Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей (снижение стоимости, габаритных размеров и массы привода, повышение коэффициента полезного действия, надежности и производительности вибрационного смесителя сыпучих кормов).
Поставленная цель достигается тем, что вибрационный смеситель сыпучих кормов, содержащий продольные балки, жестко соединенные между собой поперечинами, на которых установлены косынки, передние и задние стойки, продольные уголки, перемычки, при помощи кронштейнов закрепленные на них рессоры, соединяющие поворотную раму с виброжелобом, в состав которого входят перемешивающие элементы, стержни и регулировочные пластины, над которым установлены бункеры-дозаторы, снабженные регулировочными механизмами подачи кормов, установленные на раму, электродвигатель, согласно изобретению снабжен пружиной, один конец которой соединен с корпусом виброжелоба, а второй конец закреплен на неподвижной опоре, системой управления двигателем, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, а электродвигатель совершает линейное поступательное движение и выполнен в виде трехфазного линейного асинхронного двигателя, причем вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является непосредственно корпус виброжелоба, электродвигатель располагается под дном виброжелоба и закреплен на неподвижной опоре, корпус виброжелоба изготовлен из оцинкованной стали, при этом обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя соединена с выходом системы управления двигателем.
Благодаря тому что вибрационный смеситель сыпучих кормов снабжен пружиной, один конец которой соединен с корпусом виброжелоба, а второй конец закреплен на неподвижной опоре, системой управления двигателем, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, а электродвигатель совершает линейное поступательное движение и выполнен в виде трехфазного линейного асинхронного двигателя, причем вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является корпус виброжелоба, а электродвигатель располагается под его дном и закреплен на неподвижной опоре, при этом обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя соединена с выходом системы управления двигателем, происходит улучшение технико-экономических показателей (снижается масса и габариты, удешевляется привод, повышается надежность и производительность работы вибрационного смесителя сыпучих кормов).
На чертеже представлена схема вибрационного смесителя сыпучих кормов. Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на чертеже.
Вибрационный смеситель сыпучих кормов содержит продольные балки 7, жестко соединенные между собой поперечинами, на которых установлены косынки 9, передние стойки 4 и задние стойки 1, продольные уголки 3, перемычки 8, при помощи кронштейнов 19 закрепленные на них рессоры 10, соединяющие поворотную раму 5 с виброжелобом 11, в состав которого входят перемешивающие элементы 12, стержни 13 и регулировочные пластины 14, над которым установлены бункеры-дозаторы 17, снабженные регулировочными механизмами подачи кормов 18, установленные на раму 6, пружину 2, один конец которой соединен с корпусом виброжелоба 11, а второй конец закреплен на неподвижной опоре, систему управления двигателем 16, вход которой соединен с трехфазной сетью переменного тока, трехфазный линейный асинхронный двигатель 15. Вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя является корпус виброжелоба 11, под дном которого и расположен электродвигатель, закрепленный на неподвижной опоре. Обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя 15 соединена с выходом системы управления двигателем 16.
Вибрационный смеситель сыпучих кормов работает следующим образом.
Исходные сыпучие корма подаются через бункеры дозаторы 17 в виброжелоб 11. Виброжелоб 11 снабжен перемешивающими элементы 12, стержнями 13 и регулировочные пластинами 14. Виброжелоб 11 приводится в движение трехфазным линейным асинхронным двигателем 15, при этом непосредственно корпус виброжелоба 11 и является вторичным элементом трехфазного линейного асинхронного двигателя 15. Работой трехфазного линейного асинхронного двигателя управляет система управления двигателем 16, периодически подавая и отключая питание на его обмотку по сигналу датчиков положения корпуса виброжелоба 11. Под действием вибрации сыпучие корма перемещаются в виброжелобе 11 к первому перемешивающему элементу, на котором благодаря коническим поверхностям происходит разрыхление и первичное смешивание. Далее частицы сыпучей массы, поступающие на конические поверхности на разных расстояниях от осей их оснований, которые параллельны продольным осям желоба, в результате соприкосновения с конусами отражаются с различными скоростями и в различных направлениях, что способствует интенсификации смешивания. После этого корм падает с зубчатой составляющей перемешивающего элемента на днище виброжелоба и перемещается по коническим поверхностям, но уже второго и последующего перемешивающих элементов. Перемешанная масса сходит с разгрузочного желоба.
Согласно теории линейных асинхронных двигателей (Фридкин П.А. Безредукторный дугостаторный электропривод. - Л.: Энергия, 1970; Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.: ил.) скорость движения вторичного элемента определяется выражением:
1
где τ - полюсное деление двигателя, м; f - частота напряжения сети переменного тока, Гц.
Из (1) следует, что за счет правильного выбора величины полюсного деления τ трехфазного линейного асинхронного двигателя, соответствующего требуемой для данного технологического процесса смешивания сыпучих кормов, скорости движения вторичного элемента трехфазного линейного асинхронного двигателя, обеспечивается повышение качества смешивания и повышение производительности работы вибрационного смесителя сыпучих кормов.
Для преобразования поступательного движения трехфазного линейного асинхронного двигателя в колебательное движение виброжелоба вибрационного смесителя сыпучих кормов обмотка трехфазного линейного асинхронного двигателя подключена к питающей сети через систему управления двигателем, а к корпусу виброжелоба вибрационного смесителя сыпучих кормов присоединена пружина, закрепленная на неподвижной опоре. При подаче питания на обмотку трехфазного линейного асинхронного двигателя он перемещает корпус виброжелоба вибрационного смесителя сыпучих кормов, растягивая закрепленную к корпусу пружину. При достижении корпусом виброжелоба заданного системой управления положения по сигналу датчика положения система управления отключает обмотку трехфазного линейного асинхронного двигателя от сети. За счет запасенной пружиной потенциальной энергии при перемещении корпус виброжелоба вибрационного смесителя сыпучих кормов возвращается в первоначальное положение, при этом с датчика системы управления двигателем поступает сигнал на включение питания на обмотку трехфазного линейного асинхронного двигателя. Далее указанный цикл работы повторяется (Аипов Р.С. Колебательный линейный электропривод машин в сельскохозяйственном производстве. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. №11). Таким образом, система управления дает возможность изменять амплитуду и частоту колебания, за счет настройки момента включения и отключения трехфазного линейного асинхронного двигателя.
Из этого следует, что существует возможность регулирования частоты колебания виброжелоба вибрационного смесителя сыпучих кормов и получения таких значений частот колебаний, при которых достигается наиболее интенсивное смешивание сыпучих кормов, что позволяет, в свою очередь, существенно повысить качество приготовления кормов и пропускную способность вибрационного смесителя сыпучих кормов. Необходимость в изменении частоты колебаний виброжелоба вибрационного смесителя сыпучих возникает в зависимости от вида, сорта, влажности сыпучих кормов.
Наличие в кинематической схеме привода пружины, один конец которой соединен с корпусом виброжелоба вибрационного смесителя сыпучих, а второй конец закреплен на неподвижной опоре, позволяет уменьшить потребляемую из сети электроэнергию за счет возврата корпуса виброжелоба в первоначальное положение под действием потенциальной энергии пружины, накопленной при перемещении, что способствует повышению коэффициента полезного действия.
Благодаря применению в приводе вибрационного смесителя сыпучих кормов трехфазного линейного асинхронного двигателя, вторичным элементом которого является непосредственно корпус виброжелоба, осуществляется непосредственный привод вибрационного смесителя сыпучих кормов. Это упрощает кинематическую схему привода, повышает надежность и коэффициент полезного действия, снижает массу, габариты и стоимость вибрационного смесителя сыпучих кормов.
При таком исполнении вибрационного смесителя сыпучих кормов упрощается его кинематическая схема привода, снижаются масса, габариты и стоимость, повышаются надежность, коэффициент полезного действия и производительность.