ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫХ КОРМОВ
CORMOPHYTE FODDER GRINDER

Изобретение относится к измельчителям листостебельных кормовых материалов (зеленая масса трав, сено, солома и др.).
Известен измельчитель, содержащий подающий и прижимной транспортеры и установленные на приводном валу дисковые ножи [1].
Недостатком технического решения является отсутствие возможности бесступенчатого регулирования степени измельчения.
Наиболее близким к предлагаемому является измельчитель, содержащий питающий и прижимной транспортеры и установленные на приводном валу дисковые ножи, направляющий рассекатель, выполненный в виде свободно вращающегося вокруг горизонтальной оси вала с дисками и установленный за питающим транспортером перед дисковыми ножами, привод возвратно поступательного движения рассекателя вдоль его оси [2].
Недостатком технического решения является отсутствие возможности регулирования степени измельчения без остановки вращающегося измельчителя из-за сложности конструкции привода, обеспечивающего его дополнительное возвратно-поступательное движение, выполненного в виде кривошипно-шатунного механизма, что уменьшает надежность машины и его энергетические показатели.
Цель изобретения - упрощение конструкции привода, повышение его надежности и энергетических показателей.
Поставленная цель достигается тем, что привод возвратно-поступательного движения рассекателя выполнен в виде цилиндрических линейных асинхронных двигателей, установленных с разных сторон рассекателя, жестко связанного по оси с роторами двигателей, причем ход роторов со свободной стороны ограничен дополнительно установленными упругими накопителями механической энергии.
Предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию существенное отличие: известно применение в приводе возвратно-поступательного движения линейных асинхронных двигателей (ЛАД), однако авторам не известно применение в приводе цилиндрических ЛАД, обеспечивающих наложение на вращающее движение возвратно-поступательного движения. Только применение в приводе цилиндрических ЛАД позволяет исключить элементы согласования вращательного и поступательного движений, опорных подшипниковых узлов, что позволяет добиться цели изобретения упрощения конструкции и тем самым повышения надежности технического решения, улучшения энергетических показателей.
На фигуре 1 изображена схема предложенного технического решения; на фигуре 2 - узел Б на фигуре 1; на фигуре 3 - разрез А-А на фигуре 1.
Измельчитель состоит из питающего 1 и прижимного 2 транспортеров, вала 3 с укрепленными на нем дисковыми ножами 4, имеющими зубья 5, и приводимого шкивом 6 во вращательное движение, установленного в зоне подачи материала направляющего рассекателя 7, выполненного в виде свободно вращающегося вокруг горизонтальной оси вала с дисками 8, приводимого в возвратно-поступательное движение вдоль оси установленными на основании индукторами 9 и 10, цилиндрических ЛАД, роторы 11 и 12 которых жестко связаны с рассекателем 7 муфтами 13 и 14. Причем индукторы ЛАД одновременно выполняют роль подшипниковых узлов для направляющего рассекателя 7. Свободный ход роторов 11 и 12 ЛАД ограничен упругими накопителями механической энергии 15 и 16. Блок управления и защиты 17 электрически соединен с обмотками индукторов ЛАД. Измельчаемый материал, обозначенный на фигуре 1 позицией 18, отводится по лотку 19.
Измельчитель работает следующим образом.
Исходный листостебельный материал 18 подается питающим транспортером 1 в зону резки, где уплотняется прижимным транспортером 2 и подается на направляющий рассекатель 7, где с помощью дисков 8 расслаивается и вовлекается роторами 11 и 12 ЛАД совместно с направляющим рассекателем в возвратно-поступательное движение, одновременно листостебельный материал 18, поступательно перемещаясь на дисковые ножи 4 с зубьями 5, измельчается и выводится из измельчителя по отводному лотку 19.
Работа ЛАД осуществляется следующим образом: с блока управления и защиты 17 на обмотки индукторов 9 и 10 подается переменный трехфазный ток, который создает бегущее электромагнитное поле в зависимости от порядка чередования фаз напряжения, поступающего на обмотки в ту или в другую сторону относительно своего индуктора. Причем блоком управления и защиты 17 могут быть реализованы следующие программы подач переменного тока на индукторы.
1. Одновременно на оба индуктора.
2. Поочередно на каждый индуктор.
При одновременной подаче переменного тока порядок фаз поступающего напряжения на каждый индуктор должен быть одинаковым. При поочередной подаче переменного тока на обмотки индукторов порядок фаз должен быть разным. Отмеченный момент позволяет рассекателю работать с одновременным приложением электромагнитных сил обеих ЛАД к рассекателю в одном и в другом направлениях движения или с поочередным приложением электромагнитных сил к рассекателю одним и другим ЛАД, причем при движении в разные стороны. Это позволяет регулировать прикладываемое к рассекателю усилие, необходимое для обеспечения резки в зависимости от характера листостебельного кормового материала.
Упругие элементы 15 и 16, установленные со свободных сторон роторов 11 и 12, позволяют уменьшить расход энергии привода для обеспечения торможения рассекателя перед необходимым последующим реверсом, так как упругие элементы при торможении переводят механическую энергию в потенциальную, затем возвращают в виде механической, обеспечивая начальный разгон рассекателя, что повышает энергетические показатели привода возвратно-поступательного движения.
Изменять параметры колебательного движения рассекателя 7 возможно импульсным управлением ЛАД. Импульсное управление предполагает периодическое (с помощью блока управления и защиты 17) подключение индукторов 9 и 10 ЛАД к источнику переменного тока и отключение от него. Изменяя частоту и длительность подключения ЛАД к источнику переменного тока, можно регулировать как частоту колебаний рассекателя, так и его амплитуду, причем бесступенчато и в широком диапазоне без остановки вращающегося рассекателя.
При работе ЛАД имеют место краевые эффекты, которые выражаются в приложении электромагнитных сил высокой частоты на основную электромагнитную силу, приводящую в движение роторы ЛАД, что позволяет рассекателю 7 при колебательном движении вибрировать и тем самым повышать эффективность резки дисковых ножей 4, что дополнительно приводит к повышению энергетических показателей предлагаемого технического решения.
Блок управления и защиты 17 может быть выполнен на базе тиристоров, симисторов и программируемых микроконтроллеров [3].
Источники информации
1. Патент Великобритании №2116023, кл. A01F 29/04, 1983.
2. Патент СССР №1349786, кл. В02С 18/26, A01F 29/02. Измельчитель. Проценко Г.И., Исаханов С.Н., Пройдак Н.И., Мирской A.M. Опубл. 07.11.87, БИ №41.
3. Баранов В.П. Применение контроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2004. - 288 с.: ил.