Рабочий орган измельчителя

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного производства, в частности к устройствам для измельчения кормов. Данный рабочий орган может применяться как на стационарных, так и на мобильных машинах при измельчении грубых и сочных кормов.
Известен рабочий орган к измельчителям-смесителям грубых кормов с бесподпорным резанием [А.с. СССР №934995, A01F 29/02, 15.06.82, Бюл. №22. Рабочий орган к измельчителям-смесителям грубых кормов с бесподпорным резанием] состоящий из режущих элементов, обеспеченных поперечными выступами, в промежутках между которыми расположены режущие кромки.
Недостатком такого органа является низкая производительность и скопление кормового материала на выступах режущего элемента в процессе измельчения, что приводит к снижению эффективности указанного процесса и повышению расхода энергии.
Известен рабочий орган для измельчителей-смесителей грубых кормов с бесподпорным резанием [А.с. СССР №1034652, A01F 29/02, 15.08.83, Бюл. №30. Рабочий орган к измельчителям-смесителям грубых кормов с бесподпорным резанием] состоящий из режущей кромки, поперечных выступов, с клиновидными рабочими поверхностями, лезвие которого образует с режущей кромкой уступ, обращенный к свободному концу рабочего элемента.
Недостатком данного режущего элемента рабочего органа является низкая эффективность из-за воздействия рабочей кромки на материал только в одной плоскости.
Известен рабочий орган для измельчителя-погрузчика стебельчатых кормов и удобрений [А.с. СССР №566542, A01F 29/00, 30.07.77, Бюл. №28. Фрезерный барабан измельчителя-погрузчика стебельчатых кормов и удобрений], взятый за прототип, состоящий из барабана, снабженного закрепленными на нем ножами с лезвием, имеющим форму усеченного конуса, швыряющей поверхностью, имеющей форму псевдосферы, сопряженной большим основанием с меньшим основанием усеченного конуса, и осью симметрии, расположенной параллельно плоскости, проходящей через центр барабана и впереди нее (по направлению вращения) на расстоянии, равном радиусу режущей кромки ножа.
Недостатком данного рабочего органа является то, что они имеют низкую разгрузочную способность при выгрузке готового продукта.
Техническим результатом является повышение эффективности и уменьшение энергоемкости процесса измельчения кормов.
Поставленная задача достигается тем, что в рабочем органе для измельчения зерновых, грубых и сочных кормов, состоящим из круглых и плоских режущих элементов, зафиксированных с помощью стяжного винта и шпилек на крепежной пластине и шарнирно расположенный на оси ротора, круглые режущие элементы выполнены в виде конусов, а плоские режущие элементы в виде клиньев, при этом конусы круглых режущих элементов являются усеченными, а плоские режущие элементы в виде клиньев выполнены с односторонней несимметричной заточкой, причем плоские режущие элементы в виде клиньев выполнены с двухсторонней симметричной заточкой, а диаметр круглых режущих элементов увеличивается по направлению к оси ротора, расстояние между круглыми режущими элементами уменьшается по направлению к оси ротора, а угол заточки круглых режущих элементов уменьшается по направлению к оси ротора, при этом рабочая поверхность плоских режущих элементов от их центра к периферии выполнена скругленной для сочных и грубых кормов, угол наклона клиньев с односторонней несимметричной заточкой плоских режущих элементов в направлении к оси ротора чередуется через один на противоположный, причем круглые режущие элементы имеют возможность свободного вращения вокруг винта и шпилек.
На фиг. 1 представлен рабочий орган измельчителя;
на фиг. 2 - схема сборки рабочего органа измельчителя.
Рабочий орган измельчителя устроен следующим образом.
Ротор является основным узлом измельчителя, который служит для передачи энергии измельчения от привода. Практически для всех измельчителей принципиальное конструктивное решение роторов остается одинаковым.
Рабочий орган измельчителя для измельчения зерновых, грубых и сочных кормов включает в себя круглые 2 и плоские 3 режущие элементы, зафиксированные с помощью стяжного винта 4 и шпилек 5 на крепежной пластине 1, шарнирно располагаемой на оси вращающегося ротора (на фигуре не показано).
Круглые режущие элементы 2 выполнены в виде конусов, которые могут быть и усеченными, а плоские режущие элементы 3 в виде заостренных клиньев.
При необходимости диаметр круглых режущих элементов 2 может увеличивается по направлению к оси ротора (на фигуре не показано). Плоские режущие элементы 3 могут быть выполнены в виде клиньев с односторонней несимметричной или двухсторонней симметричной (на фигуре не показано) заточкой. Расстояние между круглыми режущими элементами 2 может уменьшаться по направлению к оси ротора, а их угол заточки при этом может уменьшается. Это связано с тем, что угловая скорость его вращения зависит от радиуса подвеса и ближе к оси вращения принимает меньшие значения. Кроме того, ближе к оси вращения ротора крупность готового продукта может быть меньшей.
Рабочая поверхность круглых режущих элементов 2 в направлении от основания к вершине конуса может быть выполнена скругленной, что будет способствовать лучшему проникновению измельчаемой массы внутрь рабочей камеры измельчителя. Рабочая поверхность плоских режущих элементов 3 от их центра к периферии также может быть выполнена скругленной. Для лучшего перемешивания измельчаемой массы угол наклона клиньев с односторонней несимметричной заточкой плоских режущих элементов 3 в направлении к оси ротора может чередоваться через один на противоположный. Для обеспечения большей долговечности режущих кромок круглых режущих элементов 2 они могут иметь возможность свободного вращения (на фигуре не показано) вокруг винта 4 и шпилек 5.
Рабочий орган измельчителя работает следующим образом.
Внутрь рабочей камеры измельчителя подаются зерновые, грубые или сочные кормовое исходное сырье. Подвешенные на роторе рабочие органы за счет кинетической энергии вращения воздействуют на загружаемый материал, подвергая его измельчению. При этом резание сырья осуществляется в горизонтальной плоскости круглыми режущими элементами 2, так как они имеют острые режущие кромки, образованные пересекающимися поверхностями конусов, а в вертикальной плоскости острыми кромками плоских режущих элементов 3. Для повышения эффективности процесса измельчения диаметр круглых режущих элементов 2 может увеличивается по направлению к оси ротора (на фиг. не показано). При этом будет происходить более лучшее перемешивание материала внутри рабочей камеры, так как этому способствуют углы наклона режущих кромок круглых режущих элементов 2, которые обеспечивают возникающие дополнительные силы, заставляющие сырье перемещаться ближе к оси вращения. А так как концентрация здесь материала возрастает, то на него следует воздействовать большими ударными импульсами при повышенной контактной нагрузке, что как раз и достигается увеличенными размерами круглых режущих элементов 2. Поэтому рационально уменьшить расстояние между круглыми режущими элементами 2 по направлению к оси ротора, а угол их заточки приуменьшить. Так как на более мелкое сырье лучше воздействовать более концентрированной нагрузкой.
Так как рабочая часть плоских режущих элементов выполнена виде клиньев с односторонней несимметричной или двухсторонней симметричной (на фигуре не показано) заточкой происходит дополнительно резание и перемешивание материала дополнительно в вертикальной плоскости в направлении вращения ротора. При этом лучшее перемешивание измельчаемой массы достигается, когда угол наклона клиньев с односторонней несимметричной заточкой плоских режущих элементов 3 в направлении к оси ротора чередуется через один на противоположный. Материал отбрасывается в противоположных направлениях и хаотически перемешивается, чему еще способствует скругленная форма наклонных клиновых поверхностей режущих элементов. При затуплении острых рабочих кромок рабочего органа его составляющие круглые 2 и плоские 3 режущие элементы могут переустанавливаться на винте 4 и шпильке 5 другими, еще не изношенными сторонами или может использоваться реверсивное направление вращения ротора.
Так как угловая скорость вращения зависит от радиуса подвеса рабочего органа, то ближе к оси вращения она принимает меньшие значения, поэтому для повышения интенсификации процесса измельчения диаметр круглых режущих элементов 2 увеличивается по мере их приближения к центру подвеса.
Для обеспечения равномерности изнашивания и повышения долговечности режущих кромок круглых режущих элементов 2 они могут свободно вращаться относительно (на фигуре не показано) винта 4 и шпилек 5. Это позволяет задействовать не одну сторону при резании материала, а всю образующую круглых режущих элементов 3.
При работе рабочего органа кормовой материал, попадая на круглые режущий элементы 2, измельчается режущими кромками, при этом не происходит его скопления на выступах режущих элементов, ввиду соскальзывания.
Применение рабочих органов измельчителя позволяет повысить срок их службы и эффективность работы измельчителя, а также упростить обслуживание.
Технико-экономическая эффективность рабочего органа измельчителя заключается в существенном повышении эффективности процесса измельчения при значительном снижении энергозатрат на переработку сырья.