СМЕСИТЕЛЬ КОРМОВ
FOOD MIXER

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к барабанным смесителям непрерывного действия, предназначенных для смешивания сыпучих материалов, в том числе концентрированных, грубых, сочных и водянистых кормов.
Известен барабанный смеситель кормов а.с. №1666173, кл. В01F 19/02, 1987, содержащий барабан с винтовыми поверхностями, состоящий из секций, каждая из которых выполнена из одинаковых по площади пластин, имеющих форму равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя своими сторонами по поверхности барабана и размещенных под углом друг к другу и к его оси, при этом секции соединены между собой свободными сторонами пластин и образуют разнонаправленные винтовые поверхности равного шага, а число пластин в секции является четным и, как минимум, равно шести.
Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность смешивания компонентов кормов из-за некоторой стационарности движения потоков кормов в многозаходном винтовом барабане с направленными навстречу друг другу винтовыми поверхностями равного шага и с одинаковым числом заходов, а также недостаточной интенсивностью смешивания в барабане, собранном из одинаковых по площади, размерам и конфигурации элементов в виде равносторонних треугольников, образующих в поперечном сечении соосные с осью вращения барабана плоские фигуры многогранники, а также необходимость создания наклона барабана для транспортировки компонентов кормов от загрузки к выгрузке.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления кормов, патент №2028070, кл. А23N 17/00, 1995 г., содержащее станину, привод, рабочую камеру, состоящую из секций выполненных в виде прямой треугольной призмы, образованной сечением куба по диагонали, причем одноименные ребра соседних секций соединены под прямым углом.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности обусловленные тем, что смешивание производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке и недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом, а также необходимость создания наклона барабана для транспортировки их от загрузки к выгрузке.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет образования по периметру барабана многозаходной условно конической винтовой поверхности и направленных навстречу друг другу четырех ломаных конических винтовых линий основного направления и двух ломаных винтовых линий противоположного направления с увеличивающимся не только шагом винтовых линий, но и площади поперечного сечения барабана от загрузки к выгрузке.
Техническое решение достигается тем, что в смесителе кормов, содержащем барабан, состоящий из секций, секции выполнены разными по форме и размерам, увеличивающимися от загрузки к выгрузке, соединены последовательно и поочередно, при этом первая секция выполнена из двух подсекций, одна из которых смонтирована из двух больших разносторонних треугольников, соединенных своими основаниями с боковыми сторонами большой равносторонней трапеции, а вторая подсекция смонтирована из малой равносторонней трапеции, к боковым сторонам которой присоединены своими меньшими боковыми сторонами два малых разносторонних треугольника, основания которых равны большим боковым сторонам треугольников первой подсекции, которыми подсекции соединены друг с другом, причем верхние основания трапеций двух подсекций равны друг другу и равны малым боковым сторонам треугольников первой подсекции с образованием малого входного отверстия секции, а нижние основания трапеций равны друг другу и равны большим боковым сторонам треугольников второй подсекции с образованием большого выходного отверстия секции, к которому присоединена вторая секция, выполненная в виде прямой треугольной призмы, образованной сечением куба по диагонали.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне смесителя кормов.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет увеличения проходного сечения барабана от загрузки к выгрузке, т.е. условно конической формы барабана, нарушается стационарность движения компонентов кормов, повышается производительность и эффективность смешивания, обеспечивается их перемещение от загрузки к выгрузке, расширяются технологические возможности.
Новизна усматривается в том, что элементы, из которых собраны секции и подсекции, разные по форме и размерам, поэтому интенсивность смешивания возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по обьему порции компонентов кормов, направляя их навстречу друг к другу и к стенкам барабана, нарушают стационарность их движения, повышают производительность и эффективность смешивания, расширяют технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что так как количество заходов винтовых ломанных линий основного направления в два раза больше, чем количество винтовых ломанных линий противоположного направления и шаг этих винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, то обеспечивается не только интенсификация смешивания, энергоемкости и частоты взаимодействия компонентов кормов, но и их транспортировка от загрузки к выгрузке, расширяются технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что центры симметрии каждого поперечного сечения барабана по его длине смещены относительно не только друг друга, но и относительно оси вращения барабана, что обеспечивает значительное увеличение энергоемкости, интенсивности и частоты взаимодействия частиц компонентов кормов и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что элементы, из которых собраны секции барабана, разные по площади, размерам и конфигурации, взаимодействуют с движущимися внутри барабана компонентами кормов, направлены друг к другу под некоторыми углами и поэтому направляют этот материал под разными углами, что увеличивает их смешиваемость, энергоемкость, амплитуду и частоты взаимодействия частиц компонентов кормов и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что так как по длине барабана изменяются не только размеры проходного сечения барабана, но и форма проходного сечения барабана, которые увеличиваются от загрузки к выгрузке, то интенсифицируется процесс смешивания, увеличивается амплитуда колебаний порций компонентов кормов, т.е. увеличивается длина пути их движения до встречи с другими порциями компонентов кормов и с противоположными стенками вращающегося барабана.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен смеситель кормов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - барабан смесителя кормов, общий вид, вид спереди; фиг.4 - барабан смесителя кормов, вид сверху на фиг.3; фиг.5 - барабан смесителя кормов, вид А на фиг.3; фиг.6 - первая секция в сборе, аксонометрическая проекция; фиг.7 - первая подсекция первой секции в сборе, аксонометрическая проекция; фиг.8 - вторая подсекция первой секции, аксонометрическая проекция; фиг.9 - вторая секция, аксонометрическая проекция; фиг.10 - схема сборки из секций винтового барабана смесителя кормов.
Смеситель кормов состоит (фиг.1, 2) из барабана 1, загрузочного 2 и разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Барабан 1 снабжен втулками 4 и 5 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 6 и 7. Носок 8 загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 4 барабана 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7, со смонтированным в них барабаном 1, закреплены на раме 9. Рама подвешена на четырех пневмобалоннах 10, которые закреплены на станине 11.
1
2
Барабан 1 (фиг.3-5) смонтирован из поочередно соединенных двух разных секций - первой секции - А (фиг.6) и второй секции - Б (фиг.9) - и снабжен разнонаправленными ломаными коническими винтовыми линиями с переменным по длине барабана 1 шагом S и S. Шаг четырех ломаных конических винтовых линий
1
2
S, одна из которых показана на фиг.3, 4 утолщенной линией 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, вдвое больше шага двух ломаных конических винтовых линий противоположного направления S, одна из которых показана на фиг.3, 4 двойной линией 22-13-14-23-24-25-26-16-17-27-28-29-30-19-20-31-32-33. Секции А и Б отличаются друг от друга не только по форме, но и размерами. Первая секция А (фиг.6) смонтирована из двух подсекций 34 (фиг.7) и 35 (фиг.8), соединенных друг с другом сторонами 36 и 37 (фиг.6). Подсекция 34 (фиг.7) смонтирована из большой равносторонней трапеции 38 и двух разносторонних треугольников 39 и 40, основания которых равны боковым сторонам трапеции 38, по которым они соединены под углом 90°. Боковые стороны 41 и 42 треугольников 39 и 40 равны верхнему основанию 43 трапеции 38 с нижним основанием 44. Вторая подсекция 35 (фиг.6) смонтирована (фиг.8) из малой равносторонней трапеции 45, которая соединена своими боковыми сторонами 46 и 47 под углом 90° с малыми боковыми сторонами треугольников 48 и 49. Большие боковые стороны 50 и 51 треугольников 48 и 49 равны нижнему основанию 52 малой трапеции 45 и нижнему основанию 44 (фиг.7) большой трапеции 38 с образованием большого выходного отверстия первой секции. Верхнее основание 53 малой трапеции 45 второй подсекции (фиг.8) равно верхнему основанию 43 трапеции 38 и боковым сторонам 41 и 42 треугольников 39 и 40 первой подсекции (фиг.7) с образованием малого входного отверстия первой секции. Поэтому при соединении подсекций 34 и 35 (фиг.6), так как стороны 41, 42, 43, 53 образующие входное отверстие первой секции равны друг другу и расположены под углом 90, то образуется входное отверстие квадратной формы, а стороны 50, 51, 52, 44, образующие выходное отверстие первой секции, тоже равны друг другу и расположены тоже под углом 90°, то образуется выходное отверстие тоже квадратной формы, по которому к первой секции А присоединяется вторая секция Б.
Вторая секция Б (фиг.9) выполнена в виде прямой треугольной призмы, образованной сечением куба по диагонали с образованием сторон 54, 55, 56, по которым вторая секция Б присоединяется к выходному отверстию первой секции А после поворота на 90° (фиг.10).
Монтаж барабана 1 (фиг.10) производится в следующей последовательности: к первой секции А с входным отверстием квадратной формы, равным, например, а=500 мм и выходным отверстием квадратной формы, например б=600 мм, присоединяется после поворота на 90° вторая секция Б с размерами сторон в=600 мм, к которой в свою очередь после поворота на 90° присоединяется следующая первая секция А с размерами квадратного входного отверстия, равного уже с=600 мм и выходным квадратным отверстием д=700 мм. К выходному отверстию этой секции присоединяется следующая вторая секция Б уже с размерами сторон ж=700 мм и т.д., монтаж секций барабана 1 в дальнейшем производится секциями А и Б, с размерами входными и выходными квадратными отверстиями, увеличивающимися от загрузки к выгрузке последовательно и поочередно. Такое конструктивное оформление барабана 1 обеспечивает изменение по длине барабана не только размеров проходного сечения барабана (фиг.1-5), но и формы проходного сечения барабана. При этом центры симметрии внутренней поверхности барабана 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения барабана 1, что нарушает стационарность движения частиц материала.
Смеситель кормов работает следующим образом. Барабан 1 заполняется компонентами кормов. При вращении барабана компонентам коромов сообщается сложное пространственное движение по винтовым линиям с перемещением их вдоль винтовых линий от загрузки к выгрузке. Наличие по периметру четырех винтовых ломаных линий основного направления и двух ломаных винтовых линий противоположного направления с различным шагом винтовых линий усложняет траектории движения компонентам смешиваемым материалам, расширяет технологические возможности смесителя кормов.
Технико-экономические преимущества возникают за счет повышения интенсивности смешивания, увеличения амплитуды, энергоемкости и частоты взаимодействия компонентов кормов, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.