УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ ДОБАВОК В СУХИЕ КОРМА
DEVICE FOR ADDITION OF LIQUID ADDITIVES INTO DRY FODDERS

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для внесения жидких добавок в сухие корма на животноводческих фермах и комплексах.
Известны устройства для внесения жидких добавок в сухие корма [а.с. №2179801, МКИ А01К 5/02, БИ №6, 27.02.2002; а.с. №2240685, МКИ А01К 5/02, БИ №33, 27.11.2004; а.с. №2297780, МКИ А23N 17/00, БИ №12, 25.07.2005; а.с. №2228612, МКИ А01К 5/00, БИ №14, 20.05.2004].
Известно устройство для увлажнения сыпучих кормов [а.с. №2179801, МКИ А01К 5/02, БИ №6, 27.02.2002]. Устройство для увлажнения сыпучих кормов состоит из дозатора сухого корма и смесительной камеры, образованной ограничительными щитками и блоком распылителей. Дозатор сухого корма, в свою очередь, состоит из горизонтального цилиндрического корпуса, внутри которого на валу, с возможностью вращения вокруг своей оси, установлен барабан. На валу радиально закреплены восемь прямоугольных лопастей. Лопасти выполнены из стальных пластин, отогнутых на 45…60° в направлении, противоположном направлению вращения барабана. Выгрузное отверстие дозатора сухого корма выполнено в виде металлической сетки с круглыми отверстиями, расположенными в шахматном порядке. Смесительная камера образована установленными с двух сторон на корпусе дозатора сухих кормов ограничительными щитками. На корпусе закреплены распылители жидкости, соединенные с трубопроводом. В верхней части корпуса дозатора сухого корма закреплен бункер с заслонкой, служащей для удаления или ограничения подачи материала. Вал посредством муфты соединен с редуктором и электродвигателем. Для контроля давления жидкости на трубопроводе установлен манометр. Емкость для готовой смеси установлена под барабаном.
Известно устройство для приготовления влажного корма [а.с. №2240685, МКИ А01К 5/02, БИ №33, 27.11.2004].
Устройство содержит дозатор сухого корма, размещенный в горизонтальном цилиндрическом корпусе и имеющий вал, на котором с возможностью вращения вокруг своей оси установлен барабан, разделенный на ряд секций лопастями, выгрузное отверстие, расположенное в нижней части корпуса дозатора сухого корма, под выгрузным отверстием размещена смесительная камера. Оно имеет систему подачи жидких кормовых добавок, содержащую цилиндрическую емкость с поплавковой камерой и метатель жидких кормовых добавок, соединенные между собой трубопроводом. Метатель выполнен в виде лопастного барабана, установленного на горизонтальном валу с возможностью вращения. Лопасти барабана отогнуты от основания вала в направлении, противоположном направлению вращения барабана, и имеют треугольные прорези по своему внешнему краю. Выгрузное отверстие дозатора сухого корма выполнено в виде щели, расположенной по всей длине дозатора выше нижней точки дна дозатора со стороны метателя жидких кормовых добавок, горизонтальная ось которого длиннее горизонтальной оси дозатора сухого корма. Смесительная камера образована двумя стенками, копирующими траекторию полета частиц кормовых компонентов в зоне их смешивания, для чего верхняя стенка закреплена на дне дозатора сухого корма. Нижняя стенка закреплена на метателе жидких кормовых добавок. На верхней стенке смесительной камеры установлен концентратор, выполненный в виде пластины, закрепленной посредством винтового устройства, и ограничивающий зону смешивания.
Известно устройство для перемешивания сухих кормов и внесения жировых добавок [а.с. №2297780, МКИ А23N 17/00, БИ №12, 25.07.2005].
Устройство для перемешивания сухих кормов и внесения добавок включает смесительную камеру, загрузочный люк, выгрузной лоток и заключенный в кожух смешивающий шнек, регулировочный вентиль, устройство для внесения жировых добавок, дозатор-метатель сухих кормов и вентилятор. Смешивающий шнек выполнен двухзаходным, его кожух разделен на верхний и нижний. Между верхним и нижним кожухами на валу смешивающего шнека радиально установлено 8…10 смесительных лопаток. В нижней части смесительной камеры на валу смешивающего шнека радиально установлено 4…6 сводоразрушающих лопастей. В верхней части смесительная камера тангенциально соединена кормопроводом с устройством для внесения жировых добавок, дозатором-метателем сухих кормов и вентилятором.
Наиболее близким по технической сущности является мобильный кормораздатчик-увлажнитель [а.с. №2228612, МКИ А01К 5/00, БИ №14, 20.05.2004], содержащий систему подачи жидкого компонента, которая включает емкость для воды или другого жидкого наполнителя с краном подачи; системы подачи жидких кормовых добавок, которая состоит из бака для жидких кормовых добавок с регулятором подачи, в состав которого входят шток подачи изменяемой длины и поплавковая камера; системы смешивания жидкого наполнителя и жидких кормовых добавок, которая включает насос-смеситель, соединенный трубопроводом, вентилем подачи жидкого корма с метателем жидкого корма; системы подачи сухих кормов, состоящей из бункера сухих кормов и дозатора сухих кормов, дно которого выполнено в виде вращающегося решета со спиралевидным скребком, под которыми расположен лопастной ротор, с приводом всех элементов от вертикального вала, с боков бункера сухих кормов размещены задвижка горловины для выгрузки комков и заслонка, регулирующая подачу сухого корма, через которую подается корм к метателю сухого корма; системы смешивания жидкого и сухого кормов, которая включает метатель сухого корма и метатель жидкого корма, подающие корма в выгрузной лоток, в котором происходит увлажнение непрерывного потока летящего сухого корма разреженным потоком жидкости с образованием увлажненного корма. Приготовление жидкого корма из наполнителя и жидких кормовых добавок производится в насосе-смесителе, состоящем из ротора, выполненного из ступицы, с радиально расположенными лопастями, имеющими прямоугольные пазы, а также статора, в состав которого кроме всасывающего и напорного патрубков входит втулка, на внутренней поверхности которой имеются полуцилиндрические поперечные пазы. В центральной части боковины статора насоса-смесителя имеется патрубок для поступления жидких кормовых добавок. Ротор установлен на подшипниках, закрытых крышкой.
Указанные устройства обладают рядом недостатков: предполагается внесение большого количества жидкости, недостаточная равномерность ее распределения в объеме приготавливаемой смеси, невозможность одновременного внесения нескольких жидких добавок, которые не могут растворяться друг в друге.
Заявленное изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков известного устройства.
От его использования может быть получен следующий результат: высокая равномерность смешивания, возможность независимого внесения в сухие корма нескольких жидких добавок с различной их концентрацией в смеси.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для внесения жидких добавок в сухие корма, содержащем бункер и дозатор сухих кормов, два бака для жидких добавок с вентилями для регулировки количества подаваемых жидких добавок, трубопроводами и метателями жидких добавок, и выгрузной лоток, дозатор сухих кормов выполнен в виде размещенного на валу спирального конвейера, в зоне выгрузки которого закреплены на валу 4…8 П-образных лопастей круглого сечения, под которыми расположена сетка с прямоугольными отверстиями, образуемыми из пересекающихся и скрепленных между собой круглых стержней, причем верхний ряд стержней расположен поперек хода П-образных лопастей, и камера предварительного смешивания в виде емкости прямоугольного сечения с отверстиями в боковых стенках для соединения с метателями жидких добавок, под которой располагается камера основного смешивания, выполненная в виде цилиндрической емкости, в которой установлена вращающаяся вертикальная лопастная мешалка, выполненная в виде вала с 3…5 ярусами закрепленных на нем по 2…8 штук лопастей круглого сечения, и нижним ярусом лопастей в виде плоских лопаток, причем лопасти каждого предыдущего яруса опережают лопасти последующего яруса таким образом, что плоские лопатки находятся параллельно лопастям верхнего яруса, между ярусами лопастей к стенкам цилиндрической емкости прикреплены напротив друг друга, в шахматном порядке упоры, а вращающаяся часть метателей жидких добавок выполнена в виде сборных барабанов, состоящих из 5…11 плоских щеточных и сплошных дисков, причем диаметры сплошных дисков в 1,2…1,7 раза меньше щеточных дисков, выполненных из металлического ворса.
На фиг.1 схематично изображено устройство для смешивания сухих кормов и жидких добавок, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.; на фиг.3 - щеточный барабан.
Устройство для внесения жидких добавок в сухие корма состоит из: двух систем подач жидких добавок, каждая из которых включает в себя бак 1 для жидких кормовых добавок, под которым размещена поплавковая камера 4 с поплавком 5, обеспечивающим постоянство напора жидких добавок, и воздушной трубкой 6 для подвода воздуха в поплавковую камеру 4, трубопровода 7 с электромагнитным клапаном 8 и регулировочным вентилем 9, подведенным к метателю жидких добавок, представляющим собой корпус 10 в виде горизонтального цилиндра с выгрузным окном 11, и установленным внутри корпуса 10 на вращающемся валу 12 щеточным барабаном 13, изготовленным сборным и состоящим из 5…11 плоских сплошных и щеточных дисков, выполненных из металлического ворса, причем сплошные диски в 1,2…1,7 раза меньше щеточных дисков; системы подачи сухих кормов, включающую в себя бункер 14, в нижней части которого находится дозатор, состоящий из вала 15 с расположенным на нем спиральным конвейером 16 и закрепленными в зоне выгрузки 4…8 П-образными лопастями 17, выполненными из прутка круглого сечения, и располагающейся под ними сетки 18 с прямоугольными отверстиями, образуемыми из пересекающихся и скрепленных между собой круглых стержней, причем верхний ряд стержней расположен поперек хода П-образных лопастей 17; системы смешивания жидких добавок и сухих кормов, включающую в себя камеру предварительного смешивания 19 и основного смешивания 20. Камера предварительного смешивания 19 представляет собой вертикальную емкость прямоугольного сечения, крепящуюся к сетке 18 системы подачи сухого корма. В боковых стенках камеры предварительного смешивания 19 находятся отверстия 11 для соединения с двумя метателями жидких добавок. Под камерой предварительного смешивания 19 располагается камера основного смешивания, выполненная в виде цилиндрической емкости 20, в которой установлена вращающаяся вертикальная лопастная мешалка, представляющая собой вал 21 с 3…5 ярусами закрепленных по 2…8 штук лопастей 22 круглого сечения, при этом нижний ярус лопастей всегда выполнен в виде плоских лопаток 23, а лопасти 22 каждого предыдущего яруса опережают лопасти 22 последующего яруса таким образом, что плоские лопатки 23 находятся параллельно лопастям 22 верхнего яруса. Между ярусами лопастей 22 к стенкам емкости 20 прикреплены, напротив друг друга, в шахматном порядке упоры 24. В нижней части боковой поверхности емкости 20 имеется выгрузное окно 26 с выгрузным лотком 25, частично перекрываемое регулировочной заслонкой 27.
Работа данного устройства происходит следующим образом.
Спиральный конвейер 16 захватывает в бункере 14 сухой корм и подводит его к П-образным лопастям 17, которые за счет прутков круглого сечения активно перемешивают сухой корм, разрушают его комки и равномерно распределяют по сетке 18. Большая производительность спирального конвейера 17, чем пропускная способность сетки 18 обеспечивает постоянное нахождение слоя сухого корма на всей площади сетки 18. За счет взаимодействия П-образных лопастей 17 и сетки 18 обеспечивается истечение сухого корма в виде равномерного распыленного потока, падающего в камеру предварительного смешивания 19. Поперечное расположение стержней верхнего яруса сетки 18 относительно хода П-образных лопастей 17 способствует лучшему проходу сухого корма через сетку 18, увеличивая его подачу. Для изменения подачи сухого корма осуществляют замену сетки 18 на аналогичную, но с другим шагом стержней или корректируют частоту вращения вала 15 дозатора.
Жидкие добавки из бака 1 поступают в поплавковую камеру 4. Поплавок позволяет поддерживать постоянный уровень жидкости и соответственно - ее напор. Расход жидкости (соответственно и норму внесения данной жидкой добавки) изменяет регулировочный вентиль 9, а включает (отключает) подачу жидкой добавки электромагнитный клапан 8. Воздушная трубка 6 обеспечивает подвод воздуха в поплавковую камеру, облегчая отток жидкой добавки по трубопроводу 7 к метателю. Система подачи второй жидкой добавки работает аналогично. Некоторые жидкие добавки для лучшего распыливания требуют подогрева. Для этого, при необходимости, они предварительно подогреваются в баке 1 за счет электроТЭНов 2 и водяной рубашки 3.
Метатели жидких добавок обеспечивают одновременную подачу двух жидких добавок. При этом вращающийся щеточный барабан 13 метателя захватывает металлическим ворсом жидкую добавку, поступающую из трубопровода 7, перемещает ее по внутренним стенкам корпуса 10 метателя верх, а при подводе к выгрузному окну 11 жидкая добавка за счет большой частоты вращения вала 12 сбрасывается с ворса щеточного барабана 13 в виде капель, которые со скоростью влетают в камеру предварительного смешивания 19 в падающий распыленный поток сухого корма, равномерно распределяясь по его сечению и обволакиваясь частицами сухого корма. Это предотвращает возможность слипания отдельных капель и обеспечивает высокую равномерность распределения жидких добавок в сухом корме. Применение металлического ворса и сочетание диаметров щеточных и сплошных дисков в пропорции 1,2…1,7 к 1 позволяет обеспечивать в процессе эксплуатации устройства радиальное расположение ворсин щеточного барабана 13 и поддерживать необходимую густоту ворса, облегчая сбрасывание жидких добавок под действием центробежной силы с щеточного барабана 13 и образование капель в зоне выгрузного отверстия 11. Часть жидких добавок, оставшаяся на щеточном барабане 13 после прохождения выгрузного отверстия 11, движется с металлическим ворсом далее на новый круг. Наличие двух систем подачи жидких добавок позволяет получать трехкомпонентную кормовую смесь требуемого рецепта.
Полученная предварительная кормовая смесь направляется в емкость 20 камеры основного смешивания. При вращении лопастей 22 осуществляется боковое смещение летящих вертикальных слоев предварительной кормовой смеси, их взаимодействие и активное перемешивание частиц сухого корма и жидких добавок. Наличие 3…5 ярусов лопастей 22 обеспечивает дополнительный повторный сдвиг слоев, что лучше перемешивает смесь и разрушает ранее образовавшиеся комки из капель жидких добавок и частиц сухого корма, способствует качественному турбулентному перемешиванию смеси. Отставание лопастей 22 нижних ярусов относительно выше расположенных лопастей 22 позволяет дополнительно подбрасывать кормовую смесь, накапливающуюся в нижней части емкости 20 смесительной камеры. Это дополнительно перемешивает смесь. Наличие между ярусами лопастей 22 неподвижных упоров 24, с одной стороны, препятствует залипанию межъярусного пространства кормом, с другой - притормаживает часть слоев смеси относительно основного ее потока, способствуя лучшему перемешиванию смеси.
Нижняя часть накопившегося слоя кормовой смеси на днище емкости 20 выбрасывается плоскими лопатками 23 через выгрузное окно 26 на выгрузной лоток 25. Положением заслонки 27 регулируют высоту накапливающегося слоя смеси в нижней части емкости 20, изменяя длительность нахождения частиц смеси в камере основного смешивания и задавая тем самым качество смешивания корма.