УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В БЕЗРЕШЕТНОЙ МОЛОТКОВОЙ ДРОБИЛКЕ КОРМОВ
DEVICE FOR ADJUSTMENT OF REDUCTION RATIO IN SCREENLESS HAMMER CRUSHER

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, имеющих форму тел вращения, у которых диаметр меньше длины, и может быть использовано в строительной, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.
Известны устройства для регулирования степени измельчения до определенного размера. В решетных дробилках для регулирования модуля помола используются сменные решета с различным диаметром отверстий в них. Кроме того, известно, что время пребывания материала в рабочей камере является одним из существенных факторов, влияющих на степень измельчения [Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. - Л.: Колос, 1978, с.101-145].
Основным недостатком известных устройств является низкая эффективность процесса измельчения сыпучих материалов, т.к. на модуль помола влияет кратность циркуляции материала в рабочей камере. При увеличении кратности циркуляции материала модуль помола уменьшается, а при уменьшении кратности циркуляции - увеличивается.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по выполняемой функции и достигаемому эффекту является устройство для регулирования степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке кормов, содержащее загрузочный канал, регулировочную заслонку и выгрузочный канал. В безрешетной молотковой дробилке регулировочная заслонка имеет нижнее основание, выполненное по профилю загрузочного канала, и установлена с возможностью перемещения по данному каналу [RU 2137350 C1, 20.09.1999].
Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает оптимального протекания процесса дробления, т.к. не обеспечивает равномерной ориентированной подачи материала, в частности зерна, к рабочим органам. Конструкция безрешетной молотковой дробилки и регулировочной заслонки не позволяет в должной степени регулировать степень измельчения исходного материала, т.к. не позволяет изменять время нахождения измельчаемого материала в рабочей камере дробилки. Регулирование степени измельчения кормов необходимо по зоотехническим требованиям.
Техническим результатом изобретения является повышение равномерности подачи материала и обеспечение ориентирования зерновки относительно рабочего органа, а также улучшение качества и повышение эффективности измельчения.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для регулирования степени измельчения материалов в безрешетной молотковой дробилке кормов, содержащем загрузочный бункер, регулировочную заслонку, рабочую камеру и выгрузочную горловину, согласно изобретению в загрузочном бункере по всей ширине на разной высоте установлены с возможностью перемещения две регулировочные заслонки, при этом верхняя заслонка выполнена наклонно в сторону рабочей камеры дробилки, а нижняя заслонка установлена с обратным углом наклона относительно верхней, в рабочей камере установлен ротор с монолитными молотками с тремя острыми кромками.
Новым является то, что устройство для регулирования степени измельчения в безрешетной молотковой дробилке кормов снабжено двумя регулировочными заслонками, установленными в загрузочном бункере по всей его ширине, но на разной высоте. Кроме того, в рабочей камере установлен ротор с монолитными молотками.
Установка двух регулировочных заслонок позволяет регулировать равномерную подачу зернового материала в рабочую камеру под углом естественного откоса с ориентацией центра масс зерновой частицы. При этом скорость потока зерновых частиц определяется коэффициентом внутреннего трения и направлена вертикально к монолитным молоткам, что приводит к повышению качества процесса измельчения.
Наличие в рабочей камере молотка с тремя острыми кромками позволяет измельчать зерновой материал по принципу «удар влет», и далее материал ударяется об острую грань деки (скалывание-срез), что приводит к повышению эффективности дробления.
Таким образом, отличительные признаки данного устройства, а именно установка двух наклонных заслонок, обеспечивают равномерную подачу материала с нижней заслонки под углом естественного откоса с обеспечением ориентирования зерновок относительно монолитных молотков, под воздействием острых кромок которых происходит эффективное измельчение материала.
Сущность изобретения пояснена чертежом, где на фиг.1 приведен продольный разрез безрешетной молотковой дробилки с устройством для регулирования степени измельчения; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг 3 - схема измельчения зернового материала.
Устройство для регулирования степени измельчения кормов в безрешетной молотковой дробилке кормов состоит из корпуса 1 с рабочей камерой 2. В камере 2 расположен ротор 3 с шарнирно подвешенными на осях 4 монолитными молотками 5 с тремя острыми кромками, дека 6 и выгрузная горловина 7. Для подачи исходного зернового материала в рабочую камеру 2 на корпусе установлен загрузочный бункер 8, в котором находятся две регулировочные заслонки: верхняя 9 и нижняя 10. Заслонки установлены по всей ширине бункера 8, но на разной высоте с возможностью перемещения. Верхняя заслонка 9 выполнена наклонно в сторону рабочей камеры 2, а нижняя заслонка 10 установлена с обратным углом наклона относительно верхней заслонки 9.
Устройство работает следующим образом. Исходный материал - зерно, имеющее произвольное значение начальной скорости, поступает в загрузочный бункер 8. Здесь в результате удара о верхнюю заслонку 9 и, проходя через зазор между нею и стенкой загрузочного бункера 8, падает на нижнюю заслонку 10, где накапливается. Далее материал (зерно) равномерно движется к выходу из загрузочного бункера под действием силы тяжести под углом естественного откоса по слою продукта, расположенного на нижней заслонке 10. Затем материал (зерно) движется тангенциально вращению ротора 3 и при выходе из загрузочного бункера 8 ориентируется по траектории движения так, что имеет перпендикулярное положение продольной оси зерновки относительно монолитного молотка 5 ротора 3 и далее направляется в рабочую камеру 2. Пройдя две регулировочные заслонки, продольная линия зерновой частицы оказывается параллельной плоскости расположения остриев режущих кромок молотков (фиг.3). В рабочей камере 2 материал (зерно) попадает под ударное воздействие монолитного молотка 5 (способ измельчения «удар влет») и получает частичное разрушение (микротрещины). При ударном воздействии монолитного молотка скорость материала (зерна) увеличивается и он движется по траектории, направленной перпендикулярно неподвижной грани деки 6. Далее материал (зерно) ударяется о грань деки и окончательно измельчается. Кроме того, измельчение материала (зерна) происходит между острыми кромками монолитного молотка и острыми ребрами граней неподвижной деки (способ измельчения «скалывание-срез»). Измельченный материал (зерно) удаляется из рабочей камеры через выгрузочную горловину 7.
Положительный эффект заключается в следующем.
Конструкция загрузочного устройства 8 с двумя регулировочными заслонками 9 и 10 позволяет стабилизировать начальную скорость потока материала, устранить ее колебания, возникающие в результате действия различных внешних факторов. Исходный материал (зерно), поступая в загрузочный бункер 8, ударяется о верхнюю заслонку 9, скатывается по ней и накапливается на нижней заслонке 10, образуя небольшой слой материала. Следующий поток материала с заслонки 9 с практически нулевой начальной скоростью движется под углом естественного откоса с ориентацией зерна зародышевой частью вперед по слою материала (зерна), расположенного на нижней заслонке 10, к выходу из загрузочного бункера. Таким образом, скорость, с которой материал (зерно) поступает в рабочую камеру 2 дробилки, не зависит от каких-либо внешних факторов, а определяется его физико-механическими свойствами.
Использование двух заслонок служит также для сглаживания колебаний нагрузки, в значительной степени влияющей на качество измельчения материала в безрешетной молотковой дробилке. В случае превышения номинального значения нагрузки происходит запирание материалом (зерном) щели между верхней заслонкой 9 и корпусом 1 бункера, а в рабочую камеру 2 дробилки поступает только установленное количество исходной смеси. Регулирование нагрузки осуществляют путем изменения высоты слоя материала (зерна) регулировкой положения верхней и нижней заслонок. Это позволяет подавать измельчаемый материал (зерно) на разные уровни в дробилку, тем самым изменяя время его пребывания в дробилке и соответственно степень измельчения. Наличие двух заслонок обеспечивает наиболее удобную регулировку нагрузки в широком диапазоне для материалов с различными физико-механическими свойствами.