ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ГРУБЫХ КОРМОВ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к машинам для кормоприготовления, и может быть использована для измельчения грубых кормов в фермерских и крестьянских хозяйствах.
Уровень техники
В процессе переработки продукции сельскохозяйственного производства остаются много отходов: солома, стебли и стержни кукурузы, стебли подсолнечника, грубая травянистая растительность и т.п. В большинстве случаев стебли подсолнечника запахиваются в почву, стебли грубых кормов и стержни кукурузы сжигаются, а они после переработки в измельченном виде пригодны для откорма крупного рогатого скота и птиц в виде комбинированных кормов.
Измельчение грубых кормов в современных кормоприготовительных машинах осуществляется резанием, ударом, раскалыванием, раздавливанием и истиранием. Установлено, что каждый способ измельчения в отдельности пригоден только при разрушении определенной группы материалов и предлагается тот или иной способ измельчения или машина в зависимости от физико-механических свойств разрушаемого материала.
Известны измельчители грубых кормов, серийно выпускаемые отечественной промышленностью ИРТ-165, ИГК-30, ИГК-Ф-4 [1].
Основными недостатками этих машин являются большая энергоемкость процесса измельчения грубых кормов (ИРТ-165 - 13,2…26,4 кВт/т⋅ч, ИГК-30 - 10…37,5 кВт/ т⋅ч), невысокая пропускная способность, низкая надежность и качество работы.
Известен малогабаритный фермерский измельчитель-смеситель сельскохозяйственных продуктов, состоящий из рамы, бункера, загрузочного лотка, разгрузочного патрубка, вертикального вала с ножами и приводом, противорезов, установленных неподвижно параллельно оси вращения [2].
Недостатком данного измельчителя-смесителя является забивание рабочего органа материалами, имеющими тонковолокнистую структуру, большая энергоемкость процесса, низкая надежность и качество работы.
Известен измельчитель грубых кормов, состоящий из приемной камеры, измельчающего ротора с приводным шкивом и штифтами и неподвижных штифтов на приемной камере [3].
Недостатком данного измельчителя является забивание рабочего органа материалами, имеющими тонковолокнистую структуру, большая энергоемкость процесса, низкая надежность и качество работы, и он предназначен в основном для измельчения соломы или сено.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является измельчитель, состоящий из питающего и прижимного транспортеров, приводного вала с дисковыми ножами, направляющего рассекателя, который выполнен в виде свободно вращающегося вокруг горизонтальной оси вала с дисками, приводимого в возвратно-поступательное движение асинхронными двигателями [4].
Недостатком данного измельчителя является сложность конструкции, большая энергоемкость процесса, невозможность измельчения стержней кукурузы и материалов, имеющих тонковолокнистую структуру.
Для повышения эффективности измельчения грубых кормов измельчители должны обеспечивать измельчение материалов вне зависимости от их физико-механических свойств и иметь высокую пропускную способность при малых энергозатратах.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является улучшение качественных показателей работы измельчителя путем обеспечения оптимальных условий работы измельчителя грубых кормов при малых энергозатратах.
Технический результат предлагаемой полезной модели сводится к повышению пропускной способности и качества измельчения грубых кормов вне зависимости от их физико-механических свойств за счет изменения конструкции измельчителя, параметров установки зубьев на барабане и условий их работы при снижении энергоемкости процесса.
Технический результат достигается тем, что измельчитель грубых кормов содержит раму со стойками, мотор, механизм привода, два измельчительных барабана, подающий вал с циркуляционными дисками, ленточный транспортер с механизмами натяжения.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
-1
-1
Предлагаемая конструкция включает в себя два измельчительных барабана, изготовленных из цельных металлических прутков, в поперечных плоскостях которых выточены шесть зубьев толщиной 2 мм, высотой 7 мм и длиной 20 мм, расположенные относительно друг друга под углом 60° и распределенные по всей длине цилиндрической поверхности прутков с шагом 7 мм, при этом барабаны установлены параллельно относительно друг друга с возможностью вхождения зубьев в межзубовое их пространство и вращения вокруг своих горизонтальных осей, при этом первый барабан приподнят относительно второго на 60 мм и вращается против часовой стрелки с частотой 2000 мин, а второй по часовой стрелке с частотой 100 мин.
-1
Сверху измельчительных барабанов установлен подающий вал с жестко закрепленными циркуляционными дисками, которые расположены по всей длине вала с шагом 20 мм с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси против часовой стрелки с частотой 50 мин, при этом горизонтальная ось дисков смещена вперед относительно горизонтальной оси второго барабана на 70 мм и приподнята над ленточным транспортером, образуя зазор в 30 мм между дисками и транспортером.
Ленточный транспортер установлен на раме с возможностью подачи исходных и транспортирования измельченных материалов.
Благодаря оптимальной схеме конструкции измельчителя и режима его работы повышается пропускная способность измельчителя и улучшаются качественные показатели измельчения грубых кормов вне зависимости от их физико-механических свойств при малых энергозатратах.
Краткое описание чертежей
На чертеже показана конструктивно-технологическая схема измельчителя грубых кормов.
Осуществление полезной модели
Изображенный на фиг. 1 измельчитель грубых кормов состоит из рамы со стойками 1, мотора 2 (электродвигатель или бензиновый двигатель), механизма привода 3, двух измельчительных барабанов 4 и 5, подающего вала с циркуляционными дисками 6, ленточного транспортера 7 с ведущим 8 и ведомым 9 валами, механизмов натяжения 10, 11 и 12 ленточного транспортера 7.
-1
-1
Измельчительные барабаны 4 и 5 изготовлены из цельных металлических прутков, в поперечных плоскостях (сечение А-А) которых выточены шесть зубьев толщиной 2 мм, высотой 7 мм и длиной 20 мм, расположенные относительно друг друга под углом 60° и распределенные по всей длине цилиндрической поверхности прутков с шагом 7 мм (не показаны), при этом первый барабан 4 приподнят относительно второго на 60 мм, и барабаны  установлены параллельно относительно друг друга с возможностью вхождения зубьев в межзубовое их пространство и вращения вокруг своих горизонтальных осей, при этом первый барабан 4 вращается против часовой стрелки с частотой 2000 мин, а второй барабан 5 по часовой стрелке с частотой 100 мин (параметры выбраны конструктивно для обеспечения высокого качества измельчения материалов вне зависимости от физико-механических свойств при малых энергозатратах).
-1
Сверху измельчительных барабанов установлен подающий вал с жестко закрепленными циркуляционными дисками 6, которые расположены по всей длине вала с шагом 20 мм с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси против часовой стрелки с частотой 50 мин, при этом горизонтальная ось дисков смещена вперед относительно оси второго барабана 5 на 70 мм и приподнята над ленточным транспортером 7, образуя зазор в 30 мм между дисками 6 и транспортером 7 (параметры выбраны конструктивно для обеспечения бесперебойной подачи материалов в камеру измельчения).
Ленточный транспортер 7 установлен на раме 1 с возможностью подачи исходных и транспортирования измельченных материалов. Ленточный транспортер 7 натянут между ведущим 8 и ведомым 9 валами и перед измельчительным барабаном 5, огибая валы 12 и 11, проходит снизу измельчительных барабанов 4 и 5. Натяжение ленточного транспортера 7 осуществляется натяжными устройствами 10, 11 и 12.
Измельчитель грубых кормов работает следующим образом.
Оператор включает мотор 2 и посредством механизма привода 3 крутящий момент передается ко всем рабочим органам измельчителя (не показаны). На ленточный транспортер 7 укладывается исходный материал (не показан), который транспортируется к измельчительным барабанам 4 и 5.
-1
-1
Подающий вал с циркуляционными дисками 6, вращаясь против часовой стрелки, подает исходный материал (не показан) в камеру измельчения: в межзубовое пространство измельчительных барабанов 4 и 5 и придерживает исходный материал (не показан), чтобы они не двигались в обратную сторону. Измельчительный барабан 5, вращаясь по часовой стрелке с частотой оборотов 100 мин, затягивает исходный материал (не показан) в межзубовое пространство, а измельчительный барабан 4, вращаясь против часовой стрелки с частотой оборотов 2000 мин, измельчает исходный материал (не показан) и отбрасывает его на ленточный транспортер 7, который транспортирует измельченный материал (не показан) к месту складирования. Процесс измельчения материалов осуществляется непрерывно.
Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- высокая пропускная способность и производительность;
- способность измельчения грубых кормов вне зависимости от их физико-механических свойств;
- значительное снижение энергозатрат;
- простота конструкции.
Источники информации
1. Механизация и технология производства продукции животноводства / В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич. - М.: Колос, 2000. - 528 с.
2. Патент №1831255. Российская Федерация. МПК A01F 29/02, В02С 18/22. Малогабаритный измельчитель-смеситель сельскохозяйственных продуктов / В.И. Шаповалов, В.И. Краснов, Л.М. Блатман, Ю.С. Плешаков, В.П. Зубов, опубл. 30.07.93.
3. Патент №2222175. Российская Федерация. МПК A01F 29/00 / Г.Г. Маслов, В.Е. Артемов, Е.В. Припоров, В.А. Небавский, заявитель и патентообладатель Кубанский ГАУ, опубл. 27.01.04.
4. Патент №2473391. Российская Федерация. МПК A01F 29/02? В02С 18/26. Измельчитель грубых кормов / Р.С. Аипов, Я.Д. Осипов, В.В. Эбингер, опубл. 27.01.13.