МАЛОГАБАРИТНЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ КОРМОВ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к измельчителям кормов и может быть использована для измельчения растительных кормов с широким диапазоном влажности в условиях крестьянских и малых фермерских хозяйств.
Уровень техники
Известны различные конструкции измельчителей кормов, оборудованных режущими и ударными рабочими органами, представляющими собой шарнирно закрепленные молотки, фрезы, штифты. Названные рабочие органы достаточно надежны, долговечны и универсальны, (см. Кулаковский И.В. и др.. Машины и оборудование для приготовления кормов. Справочник. Ч.1. - М.: Россельхозиздат, 1987, с.57).
Недостатком их является относительно большая металлоемкость и энергоемкость, а также чрезмерное соковыделение из измельчаемой массы в сравнении с рабочими органами, воздействующими на материал режущим лезвием (резание) или клином (строгание). Известны дисковые корнеклубнерезки типа КПИ-4, оборудованные ножевыми рабочими органами и предназначенные для измельчения кормовой свеклы, моркови, картофеля и др. (см. Макаров А.П. Механизация приготовления и раздачи кормов на фермах. - М.: Колос, 1966, с.147-152).
Недостатком их является низкая производительность при измельчении толстостебельных культур, а также непригодность для измельчения початков кукурузы молочно-восковой спелости.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, и принимаемый авторами за прототип является конструкция малогабаритных дисковых ножевых измельчителей типа универсального
min
max.
устройства производства АООТ «Муромский машзавод» (см. Сельскохозяйственная техника и оборудование для фермерских хозяйств. Каталог. T.1. - М.: Информагротех, 1994, с.212.), а также ряд их модификаций, например, корморезка КР-01 производства 000 «Уралспецмаш» (г.Миасс Челябинской области), недостатком их является невозможность регулирования степени измельчения, высокая энергоемкость при относительно небольшой производительности вследствие работы ножей в режиме «рубка», когда окружная скорость любой точки лезвия ножа совпадает с нормалью (перпендикуляром) к этой точке. Окружная скорость точек лезвия ножа при этом разнится в десятки раз - вблизи оси вращения она минимальна V и возрастает к периферии до V.
- снижение энергозатрат за счет выполнения конструкции, обеспечивающей измельчение материалов в режиме скользящего резания;
- обеспечение высокой производительности за счет сохранения рабочей длины лезвия;
- повышение качества работы за счет незамедлительного удаления из зоны резания измельченных частиц материала;
- варьирование степени измельчения резки от грубого (однократного) до тонкого (двукратного) путем несложной перенастройки аппарата;
- обеспечение легкости обслуживания и безопасности работы выбором оптимальных конструктивных решений.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, который может быть достигнут с помощью полезной модели сводится к универсальности и высокому качеству измельчения растительных материалов с широким диапазоном влажности, низкой энергоемкости и возможности быстрой перенастройки аппарата.
Технический результат достигается с помощью малогабаритного измельчителя кормов состоящего из загрузочного бункера с выгрузной горловиной и горизонтального диска, связанного с приводным валом электродвигателя
x
и оснащенных наклонными радиальными ножами под которыми в теле дисков выполнены продольные, сквозные окна для прохода измельченного материала. Малогабаритный измельчитель снабжен дополнительным диском, при этом горизонтальные диски размещены друг под другом, наклонные ножи с окнами под ними размещены на периферии диска попарно в одном направлении и с боковым смещением от оси вращения на расстояние S, а нижний ножевой диск связан с приводным валом электродвигателя через конический подшипник и снабжен нижним осевым и нижним наружным стопорами, с возможностью фиксирования диска либо с валом привода, либо со стенкой загрузочного бункера, а в междисковом пространстве расположена крыльчатка, также связанная с валом привода через конический подшипник и оборудованная стопорами, обеспечивающими возможность попеременной фиксации крыльчатки с приводным валом электродвигателя, либо со стенкой загрузочного бункера, а выгрузная горловина снабжена регулировочной заслонкой, причем электродвигатель закреплен в средней части рамы.
Краткое описание чертежей
На фиг.1. показана схема малогабаритного измельчителя, общий вид.
На фиг.2. представлена известная конструкция с радиальным расположения ножей работающих в режиме рубка
x
На фиг.3. размещен нож со смещением S от центра вращения.
Осуществление полезной модели
Малогабаритный измельчитель содержит загрузочный бункер 1, диски ножевые верхний 2 и нижний 3 размещенные на приводном валу 4 электродвигателя 5 мощностью 2,2 кВт. На ножевых дисках 2,3 расположены наклонные ножи 6 с окнами 7 под ними для прохода резки (стружки). Ножи 6 размещены на периферии дисков 2, 3 попарно в одном направлении и с
x
т
боковым смещением от оси вращения на расстояние S=1/3r. В этом случае между направлением скорости любой точки лезвия ножа и нормалью к ней возникает угол τ и тангенциальная скорость V, направленная вдоль лезвия. Возникает эффект «скользящего резания», обеспечивающего чистый срез материала и снижение энергозатрат в 1,4-2,5 раза по сравнению с резанием в режиме «рубка» (см. Коба В.Г. и др.. Механизация и технология производства продукции животноводства. - М.: Колос, 1999, с.252-263). Нижний диск 3 снабжен лопастями-швырялками 8. В междисковом пространстве размещена крыльчатка 9 связанная с приводным валом 4 через конический подшипник 10. Крыльчатка 9 фиксируется верхним осевым стопором 11 к приводному валу 4, либо верхним наружным стопором 12 - к стенке бункера 1. Размещение на приводном валу 4 и фиксация рабочих положений нижнего ножевого диска 3 выполнено аналогично размещения и фиксации рабочих положений крыльчатки 9, стопорами: нижним осевым 13 и нижним наружным 14. Электродвигатель 5 и приводной вал 4, а так же связь с ними крыльчатки 9 и нижнего ножевого диска 3 через конические подшипники 10 и 15 обеспечивают три варианта работы: а) - привод осуществляется на оба ножевых диска 2, 3 и крыльчатку 9, б) - привод передается на верхний ножевой диск 2 и крыльчатку 9, в) - привод передается на верхний и нижний ножевые диски 2, 3. В загрузочном бункере 1 размещены конус отражатель 16 и стенка ограничитель 17. Бункер 1 закрыт съемной крышкой 18с выполненным в ней загрузочным окном 19. Выгрузная горловина 20 бункера оснащена регулировочной заслонкой 21.
Названные узлы и элементы размещены на станине 22, представляющую собой сварную раму, причем в центральной ее части закреплен электродвигатель 5.
Работа малогабаритного измельчителя кормов осуществляется следующим образом.
Неизмельченный (цельный) материал подается в бункер 1 через загрузочное окно 19 съемной крышки 18 на рабочую поверхность ножевого
диска 2, при помощи конуса отражателя 16 и стенки ограничителя 17, на рабочую поверхность верхнего ножевого диска 2 вращающегося на приводном валу 4 электродвигателя 5 расположенного в центральной части станины 22. Наклонные ножи 6, жестко связанные с диском 2, отрезают стружку, которая через сквозные окна 7 диска 2 попадает в пространство под ним, откуда измельченная резка подается крыльчаткой 9 наружу через выгрузную горловину 20. Происходит грубое измельчение материала.
Для выполнения тонкого измельчения верхний осевой стопор 11 крыльчатки 9 связанной с приводным валом 4 через конический подшипник 10 отпускают, а верхний наружный стопор 12 фиксирует крыльчатку 9 к стенке бункера 1, переводя ее из режима работы швырялки в режим работы ограничителя. Нижний ножевой диск 3 связанной с приводным валом 4 через конический подшипник 15 наоборот, фиксируют нижним осевым стопором 13 к приводному валу 4, предварительно отпустив нижний наружный стопор 14. Заслонку 21 опускают, перекрывая сечение выгрузной горловины 20 граничащее с междисковым пространством.
Материал, прошедший сквозь окна 7 верхнего ножевого диска 2, попадает на нижний ножевой диск 3, где происходит повторное (тонкое) его измельчение. Пройдя сквозь окна 7 нижнего ножевого диска 3, резка попадает в поддисковое пространство, откуда лопастями 8 выбрасывается наружу.
Перенастройка с тонкого измельчения на грубое выполняется в обратном порядке.
При измельчении материалов высокой влажности обладающих большей удельной массой (например, кормовой свеклы) работа резки допускается в режиме, когда оба ножевых диска (2 и 3) и крыльчатка 9 жестко фиксируются на приводном валу 4.
Полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- универсальность и пригодность для измельчения материалов с широким диапазоном влажности;
- качественное измельчение и высокая производительность при работе в разных режимах;
- быстрая перенастройка аппарата при варьировании степени измельчения от грубого (однократного) до тонкого (двукратного);
- низкие энергозатраты;
- простота в обслуживании и безопасность работы.