Дробилка кормов молотковая

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для измельчения компонентов комбикорма.
Из уровня техники известна дробилка кормов, патент на полезную модель RU 122307, МПК B02C 13/00, опубл. 27.11.2012, выбранная в качестве ближайшего аналога. Известное устройство содержит корпус с выгрузным патрубком, крышкой и сепаратором, к которому прикреплен гибкий шланг с заборным устройством, дробильную камеру. На корпусе закреплена станина электродвигателя, на валу которого установлен вентилятор и молотковый ротор, при этом ротор образован двумя дисками, между которыми расположены пальцы с наборами молотков, между дисками установлены лопатки. Вентилятор вынесен в отдельную камеру корпуса, образованную перегородкой с отверстием в центре. Дробильная камера образована по периферии ситами, со стороны загрузочного устройства - крышкой, с противоположной стороны - стенкой с зазором в нижней части корпуса для эвакуации измельченного продукта. Корпус дробилки в области работы вентилятора защищен съемной выбрасывающей дорожкой в виде металлической пластины. Лопасти вентилятора содержат наплавку из твердых сплавов. Недостатком известной дробилки является недостаточное развиваемое номинальное давление из-за неопределенности размерных характеристик ее элементов. Номинальное давление в свою очередь положительно коррелирует с пропускной способностью дробилки: чем ниже номинальное давление, тем меньше пропускная способность.
Из уровня техники известен вентилятор дробилки по патенту RU 134451, МПК B02C 23/00, опубл. 20.11.2013. Известный вентилятор выполнен в виде несущего диска с основными лопастями, а в промежутке между лопастями на периферии диска радиально установлены дополнительные лопатки, длина которых меньше длины основных лопастей. Такое исполнение вентилятора дробилки позволяет увеличить его мощность.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, - совершенствование конструкции молотковой дробилки кормов.
Технический результат направлен на повышение пропускной способности молотковой дробилки кормов.
Технический результат достигается тем, что предложена дробилка кормов молотковая, содержащая молотковый ротор, вентилятор в форме диска с радиально установленными на нем основными лопастями и дополнительными лопастями, корпус, содержащий внутри вертикальную разделительную перегородку с отверстием в центре, при этом отношение длины дополнительных лопастей к диаметру вентилятора составляет от 0,12 до 0,28, а отношение диаметра отверстия в центре вертикальной перегородки к диаметру вентилятора составляет от 0,25 до 0,4.
Заявляемая полезная модель поясняется следующим графическим материалом:
фиг.1 - вид спереди дробилки кормов молотковой,
фиг.2 - вид сверху дробилки кормов молотковой,
фиг.3 - разрез дробилки кормов молотковой А-А,
фиг.4 - вид спереди вентилятора дробилки кормов молотковой,
фиг.5 - вид спереди ротора дробилки кормов молотковой,
фиг.6 - разрез ротора дробилки кормов молотковой Б-Б,
фиг.7 - график изменения номинального давления вентилятора в зависимости от отношения длины дополнительных лопастей к диаметру вентилятора,
фиг.8 - график изменения номинального давления вентилятора в зависимости от отношения диаметра отверстия в центре вертикальной перегородки к диаметру вентилятора.
Л
На фиг. 1, 2, 3 показано, что дробилка кормов содержит корпус 1 с выгрузным патрубком 2, выбрасывающей дорожкой 3, крышкой 4 и сепаратором 5. В корпусе 1 установлены сита 6, на корпусе 1 закреплена станина 7 электродвигателя 8, на валу которого установлен вентилятор 9 с диаметром D и молотковый ротор 12.
На фиг. 4 показано, что вентилятор 9 содержит основные лопасти 10 и дополнительные лопасти 11 с длиной . В предпочтительном варианте исполнения вентилятор 9 содержит основные лопасти в количестве 6 штук и дополнительные лопасти в количестве 12 штук, как показано на фигуре.
p
Л
На фиг. 5 и 6 показано, что молотковый ротор 12 образован двумя дисками 13 и 14, между которыми расположены пальцы 15 с наборами молотков 16. Также между дисками 13 и 14 установлены лопатки 17, прикрепленные перед молотками 16 по ходу вращения молоткового ротора 12. В предпочтительном варианте исполнения отношение диаметра D молоткового ротора к диаметру вентилятора D составляет от 0,88 до 1.
Корпус 1 дробилки внутри разделен перегородкой 18 с отверстием 21 диаметром D в центре. Поверхность перегородки 18 располагается от торцов лопастей вентилятора на расстоянии S. В предпочтительном варианте исполнения расстояние S не превышает 3 мм.
Л
Корпус 1 содержит дробильную камеру, которая образована по периферии ситами 6, со стороны сепаратора - крышкой 4, с противоположной стороны - стенкой 19 с зазором 22 шириной Z в нижней части корпуса для эвакуации измельченного продукта. В предпочтительном варианте исполнения отношение ширины зазора к диаметру вентилятора D составляет от 0,01 до 0,03. На сепараторе 5 смонтирован всасывающий патрубок 20 для подачи измельчаемого продукта.
Одним из главных показателей работы дробилки молотковой кормов является номинальное давление, которое развивает вентилятор, и которое положительно коррелирует с пропускной способностью дробилки: чем выше значение этого показателя, тем выше пропускная способность дробилки.
Были проведены сравнительные экспериментальные испытания, результаты которых показали, что при установке на дробилке параметров в предлагаемых диапазонах, пропускная способность дробилки значительно возрастает (таблица 1). Данные испытания проводились на производственной площадке завода ООО «АСТ-Регион», г. Арзамас, Нижегородская область. Заявитель при обосновании технического результата основывается на результатах собственных испытаний. При проведении серии испытаний использовали преимущественно дробилку с вентилятором диаметром 600 мм, количеством основных лопастей вентилятора - 6 штук, количеством дополнительных лопастей - 12 штук. При каждом варианте испытаний меняли длину дополнительных лопастей и диаметр отверстия в вертикальной перегородке корпуса. Результаты испытаний оценивали по номинальному давлению и пропускной способности дробилки. Измерение номинального давления осуществлялось с помощью микроманометра ММН-240, трубок Пито-Прандтля и водяного манометра по стандартной методике, изложенной в [Мельников, С. В. Аэродинамические исследования молотковых кормодробилок / С. В. Мельников // Земледельческая механика: Сб. тр. - М.: Машиностроение, 1971. - Т. 8. - С. 270-281]. Для круглых воздуховодов замеры выполнялись в двух взаимно перпендикулярных плоскостях при делении всего поперечного сечения на равновеликие по площади кольца в соответствии с ГОСТ 12.3.018-79.
Таблица 1. Результаты испытаний дробилки с разными размерными характеристиками диаметра отверстия в центре вертикальной перегородки, длины дополнительных лопастей и диаметра вентилятора.
Параметр
Вариант испытаний
№1
№2
№3
№4
№5
отношение диаметра отверстия в центре вертикальной перегородки к диаметру вентилятора, D/D<sub>Л</sub>
0,20
0,25
0,32
0,4
0,45
отношение длины дополнительных лопастей к диаметру вентилятора, <img file="00000002.jpg" he="5" wi="2" img-content="undefined" img-format="jpg" />/D<sub>Л</sub>
0, 5
0,12
0,2
0,28
0,24
пропускная способность дробилки, т/ч
1,6
2
2,1
2
1,6
В таблице 1 приведены лишь некоторые результаты проведенных испытаний, которые показывают значение пропускной способности дробилки при значениях существенных параметров вне интервалов (варианты №1, №5), внутри интервалов (вариант №3) и на граничных точках интервалов (варианты №2, №4), включенных в формулу.
На фиг. 8 показано, что кривая номинального давления вентилятора в зависимости от отношения длины дополнительных лопастей к диаметру вентилятора изменяется по параболе. Максимум номинального давления в 5000 Па достигается при значении отношения длины дополнительных лопастей к диаметру вентилятора равном 0,2 (в предпочтительном варианте исполнения диаметр вентилятора равен 600 мм, а длина дополнительных лопастей - 120 мм). Испытания показали, что при значении от 0,12 до 0,2 достигается пропускная способность не менее 2 т/ч (табл.1).
На фиг. 9 показано, что кривая номинального давления вентилятора в зависимости от отношения диаметра отверстия в центре вертикальной перегородки к диаметру вентилятора изменяется по параболе. Максимум номинального давления в 7100 Па достигается при значении диаметра отверстия в центре вертикальной перегородки к диаметру вентилятора равном 0,32 (в предпочтительном варианте исполнения диаметр вентилятора равен 600 мм, а диаметр отверстия - 192 мм). Испытания показали, что при значении от 0,25 до 0,4 достигается пропускная способность не менее 2 т/ч (табл.1).
Экспериментально доказано, что указанные в формуле существенные признаки направлены на достижение одного признака - увеличение пропускной способности.
Работа дробилки осуществляется следующим образом. При включении электродвигателя 8 под действием лопастей 10 и 11 вентилятора 9 и молотками 16 и лопатками 17 ротора 12 создается разряжение, благодаря которому материал, предназначенный для дробления, затягивается через всасывающий патрубок 20 в сепаратор 5 и далее попадает в дробильную камеру. В дробильной камере поданный материал измельчается шарнирно подвешенными на вращающемся роторе 12 молотками 16 до тех пор, пока частицы измельчаемого материала не окажутся меньше отверстий сит 6. Через отверстия сит 6 и далее воздушным потоком измельченный продукт перемещается через зазор 22 шириной Z в отверстие 21 перегородки 18, и под действием лопастей 10 и 11 вентилятора 9 выводится по выбрасывающей дорожке 3 в бункер или другую емкость.