ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ-СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУБСТРАТА

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике, а именно к устройствам для приготовления субстрата, включающего измельчение и смешивание твердых органических удобрений (ТОУ), например, ферментированных навоза или птичьего помета с целлюлозосодержащими компонентами при производстве субстрата, в частности для кормления дождевых червей.
Известен измельчитель - смеситель ИСК-3, состоящий из вертикального ножевого ротора, приемной, рабочей и выгрузной камер, пакетов противорезов, электродвигателя и клиноременной передачи. Для введения жидких добавок в обрабатываемую массу в конструкции в зоне загрузки предусмотрены две форсунки. На роторе ярусами размещены ножи с прямолинейным лезвием и молотки для смешивания компонентов смеси. В нижней части ротора находится двухлопастная швырялка (Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства и кормоприготовления. - 3-е изд. - М.: Агропромиздат, 1990. - с.206-207).
Однако получаемая данным устройством степень измельчения компонентов при производстве субстрата является недостаточной. Например, при приготовлении субстрата для кормления дождевых червей крупность частиц ТОУ не должна превышать 4 мм, что не может обеспечить измельчитель - смеситель ИСК-3. Кроме того, в силу своей конструкции молотки не способны обеспечить необходимый процесс смешивания компонентов субстрата. Вертикальное расположение рабочего органа не обеспечивает необходимой степени перемешивания компонентов субстрата из-за различия физикомеханических свойств, так как ТОУ с большей скоростью перемещаются в камере под действием сил тяжести, в отличие от соломы, обладающей большей парусностью. По той же причине будет наблюдаться разделение смеси под воздействием воздушного потока, создаваемого швырялкой при выгрузке.
Известен смеситель - измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным окнами, в котором установлен режущий механизм в виде размещенных на валу ножей и смесительный механизм в виде расположенных на валу лопаток, состоящих из штанг с лопастями. При этом оба вала установлены соосно с возможностью вращения с различной частотой. На внутренней стороне корпуса закреплены противорежущие элементы, расположенные между ножами. Кроме того, смесительный механизм снабжен лопастью в виде витка плоской спирали, закрепленной на валу смесительного механизма со стороны его выхода для обеспечения осевого перемещения продукта в режущий механизм. Смеситель - измельчитель снабжен форсункой, расположенной над входом обрабатываемой массы в смесительный механизм (патент РФ №43788).
Недостатком является то, что одновальный смеситель не обеспечивает необходимой степени смешивания компонентов субстрата. Расположение форсунки над входом в смесительный механизм, ухудшает процесс перемешивания компонентов, так как происходит слипание перемешиваемых частиц. Кроме того, такая конструкция устройства позволяет использовать его лишь в технологической линии, где имеются механизмы, обеспечивающие предварительное измельчение TOУ.
Известен смеситель непрерывного действия - С-30, предназначенный для приготовления кормовых смесей для жвачных животных, а также кормового субстрата для дождевых червей, содержащего навоз, птичий помет и целлюлозосодержащие компоненты (полову, измельченную солому, древесные опилки, отходы переработки зерновых, крупяных и масличных культур, торф, сапропель и др.). Указанный смеситель содержит два вала с лопастями, при этом внутренняя полость корпуса является камерой смешивания (прототип - Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов. - М.: Агропромиздат, 1987. - с.174-175). Лопасти установлены под углом 45 "так, что каждый вал с лопастями представляет винт с прерывистыми витками. На внешней стороне верхней части корпуса
имеются загрузочный бункер и крышка. Рабочий орган (валы с лопастями) связаны посредством ременной передачи через шестеренчатый редуктор с электродвигателем, установленным в торцевой части устройства, противоположной расположению загрузочного бункера. Выгрузка осуществляется через выгрузную горловину, выполненную в нижней части смесителя.
Данный смеситель имеет ряд недостатков. Смеситель используется только в линиях кормоцехов, где установлены машины для предварительного накопления и измельчения смешиваемых компонентов, так как в смесителе не предусмотрены накопительные емкости и рабочие органы для их измельчения. Отсутствие конструктивных элементов для внесения жидких компонентов лишает возможности добавлять питательные растворы и контролировать влажность приготовленного субстрата.
Технической задачей является создание устройства, способного работать как самостоятельный агрегат, позволяющей приготавливать субстрат без предварительного измельчения компонентов с возможностью добавления в смешиваемые компоненты питательных растворов.
Техническая задача решается тем, что измельчитель - смеситель для приготовления субстрата содержит корпус, внутри которого по всей его длине установлены два вала, вращающиеся в одну сторону с различными скоростями от электродвигателя, причем зоны их вращения не пересекаются, смонтированные в верхней части корпуса загрузочную горловину и крышку корпуса, установленный в торцевой части корпуса выгрузной лоток, где согласно полезной модели, к каждому валу в зоне загрузочной горловины прикреплены два витка спирали, на остальной длине одного из валов последовательно установлены ножи с закрылками и за счет стоек винтовая спираль, а к другому валу на остальной его длине последовательно прикреплены прямолинейные ножи и косопоставленные лопасти, под прямолинейными ножами на внутренней стенке корпуса закреплена съемная дека с противорезами, кроме того, корпус посредством опор смонтирован на
раме, в крышку корпуса встроена короткоструйная форсунка, соединенная трубопроводом с насосом, соединенным, в свою очередь, с емкостью для питательного раствора, которые установлены на раме, кроме того, на раме установлены два бункера - дозатора, подведенные к загрузочной горловине.
Предложенная полезная модель отличается от прототипа тем, что к каждому валу в зоне загрузочной горловины прикреплены два витка спирали, на остальной длине одного из валов последовательно установлены ножи с закрылками и за счет стоек винтовая спираль, а к другому валу на остальной его длине последовательно прикреплены прямолинейные ножи и косопоставленные лопасти, под прямолинейными ножами сбоку на внутренней стенке корпуса закреплена съемная дека с противорезами, кроме того, корпус посредством опор смонтирован на раме, в крышку корпуса встроена короткоструйная форсунка, соединенная трубопроводом с насосом, соединенным, в свою очередь, с емкостью для питательного раствора, которые установлены на раме, кроме того, на раме установлены два бункера - дозатора, подведенные к загрузочной горловине.
На фигуре 1 изображена схема измельчителя - смесителя для приготовления субстрата (вид сверху). На фигуре 2 изображена схема вала с установленными на нем шнековой спиралью, ножами с закрылками и винтовой спиралью. На фигуре 3 изображена схема вала с установленными на нем шнековой спиралью, прямолинейными ножами и косопоставленными лопастями. На фигуре 4 изображена схема измельчителя - смесителя для приготовления субстрата (вид сбоку). На фигуре 5 изображена схема расположения валов (вид А). На фигуре 6 изображена схема ножа с закрылкой (вид Б).
Измельчитель - смеситель для приготовления субстрата, содержит корпус 1, внутри которого по всей его длине установлены два вала 2 и 3, вращающиеся в одну сторону от электродвигателя 4, причем зоны их вращения не пересекаются. В верхней части корпуса смонтированы загрузочная горловина 5 и крышка корпуса 6. В торцевой части корпуса
установленный выгрузной лоток 7. К каждому валу в зоне загрузочной горловины прикреплены два витка спирали 8. На остальной длине одного из валов последовательно установлены ножи с закрылками 9 и за счет стоек 10 винтовая спираль 11, а к другому валу на остальной его длине последовательно прикреплены прямолинейные ножи 12 и косопоставленные лопасти 13, под прямолинейными ножами на внутренней стенке корпуса закреплена съемная дека с противорезами 14. Кроме того, корпус посредством опор смонтирован на раме 15. В крышку корпуса встроена короткоструйная форсунка 16, соединенная трубопроводом 17 с насосом 18, соединенным, в свою очередь, с емкостью 19 для питательного раствора, установлеными на раме. Также на раме установлены два бункера - дозатора 20 и 21, подведенные к загрузочной горловине. Причем у бункера - дозатора 20 транспортирующим органом служит шнек, а у бункера - дозатора 21 - пружинная спираль.
Измельчитель - смеситель для приготовления субстрата работает следующим образом. Подлежащие смешиванию компоненты, например навоз или птичий помет загружают в бункер - дозатор 20, а целлюлозосодержащие компоненты - в бункер - дозатор 21. Включают устройство в работу, при этом компоненты из бункеров - дозаторов 20 и 21 непрерывным потоком через загрузочную горловину 5 подаются внутрь корпуса 1, где компоненты сначала попадают на два витка спирали 8, которые обеспечивают продвижение смешиваемых компонентов вдоль оси вала к прямолинейным ножам 12 и ножам с закрылками 9. Два витка спирали 8 также препятствуют сгруживанию компонентов у торцевой внутренней стенки корпуса 1. Прямолинейные ножи 12, ножи с закрылками 9 и съемная дека с противорезами 14 измельчают компоненты. Кроме того, ножи с закрылками 9 в силу своей конструкции дополнительно способствуют осевому перемещению смешиваемых компонентов в зону действия винтовой спирали 11, установленной на валу 2 за счет стоек 10, и косопоставленных лопастей 13, установленных на валу 3. Попадая на винтовую спираль 11,
смешиваемые компоненты продвигаются вдоль оси вала 2 и отбрасываются в зону действия косопоставленных лопастей 13, установленных на валу 3. Здесь масса смешиваемых компонентов подхватывается косопоставленными лопастями 13 и под действием центробежных сил по внутренней поверхности корпуса 1 возвращаются на винтовую спираль 11, которая снова подает массу смешиваемых компонентов под косопоставленные лопасти 13, одновременно перемещая смешиваемые компоненты вдоль оси вала. Смешивание происходит путем многократного отражения от крышки корпуса 6 подброшенных лопастями 13 частиц смешиваемых компонентов, хаотичного их рассеивания внутри корпуса, и перемещения винтовой спиралью 11 к выгрузному лотку 7. Привод валов 2 и 3 осуществляется от электродвигателя 4. Перед выгрузкой из корпуса 1 в смешиваемые компоненты добавляется питательный раствор (например, вода с биодобавками). Жидкость впрыскивается внутрь корпуса 1 через форсунку 16, соединенную трубопроводом 17 с насосом 18, создающим необходимое давление жидкости. Забор жидкости происходит из емкости 19, установленной на раме 15.