Штабелеукладчик органических удобрений
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к конструкциям штабелеукладчиков органических удобрений. Штабелеукладчик органических удобрений содержит кузов, днище которого выполнено в виде транспортера, на сходе которого установлен вал, снабженный приводом. По длине вала закреплены цепи с режущими кромками на периферийных участках цепей. Над валом расположен защитный кожух, а под валом за транспортером кузова установлен направляющий козырек и неподвижные режущие кромки. Поверхность направляющего козырька под соединенными парами цепями выполнена в виде вогнутых криволинейных участков, кривизна которых имеет зависимость:
где,
а - расстояние от центра координат осей XOY до нижней точки цепной линии, являющейся направляющей рабочей поверхности вогнутых криволинейных участков направляющего козырька;
е - основание натурального логарифма;
х, у - текущие координаты осей в системе координат XOY. Режущие кромки закреплены на внутренней поверхности вогнутых криволинейных участков направляющего козырька. Благодаря такому выполнению за счет интенсификации процессов перемешивания питательного субстрата и измельчения длинноволокнистых материалов более равномерно распределяются компоненты питательной смеси по объему штабеля, что как следствие позволяет более полно уничтожить семена сорных растений и патогенных микроорганизмов, находящихся в субстрате. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к конструкциям штабелеукладчиков органических удобрений.
Известен погрузчик, включающий самоходное шасси, грузоподъемную систему и сменные рабочие органы, обеспечивающие нагрузку сыпучих и связных материалов (Погрузчики-экскаваторы ПЭА-1,0 и ПЭ-Ф-1,0А в кн. Потапов Г.П. Погрузочно-транспортные машины для животноводства: Справочник, -М.: Агропромиздат, 1990, с.20-21 и с.29).
Недостатками известного погрузчика при использовании его для укладки органических удобрений в штабели является низкое качество формирования штабеля из органической питательной смеси. Указанный недостаток обусловлен тем, что известный погрузчик не обеспечивает интенсивное перемешивание отдельных компонентов питательной смеси в момент формирования штабеля, что приводит к значительной неравномерности распределения компонентов питательной смеси в сформированном штабеле. Это в свою очередь снижает эффективность протекания микробиологических процессов в сформированном штабеле.
Кроме этого, известный погрузчик не обеспечивает измельчение длинноволокнистых влагопоглотительных материалов.
Наличие в субстрате, уложенном в штабель, длинноволокнистых влагопоглотительных материалов ухудшает жизнедеятельность микроорганизмов, обеспечивающих деструкцию органического вещества, и, таким образом, увеличивает продолжительность его биоферментации и неравномерность активности протекания микробиологических процессов в штабеле. В результате деятельности микроорганизмов выделяется теплота. Это приводит к образованию зон биоферментации с различными температурными режимами. При этом формируются также зоны с повышенными температурами, свыше 60°С, приводящие к ингибированию (торможению) микробиологического процесса и увеличению периода обработки субстрата в штабеле.
Известен разбрасыватель твердых органических удобрений, включающий кузов, дно которого выполнено в виде цепочно-планчатого транспортера, на сходе которого установлен измельчающий и разбрасывающий барабаны, выполненные в виде шнеков и снабженные приводом (Разбрасыватели твердых органических удобрений РОУ-6; ПРТ-10; 1ПТУ-4 в кн. Марченко Н.М., Личман Г.И., Шебалкин А.Е. Механизация внесения органических удобрений -М.: ВО “Агропромиздат”, 1990, с.140, таблица 4.1).
Недостатком известного разбрасывателя твердых органических удобрений является низкое качество формирования штабеля из органической питательной смеси. Указанный недостаток обусловлен тем, что известный разбрасыватель не обеспечивает интенсивное перемешивание отдельных компонентов субстрата при формировании штабеля, что приводит к значительной неравномерности распределения компонентов питательной смеси в сформированном штабеле. Это вызывает нарушение режима пастеризации субстрата.
Кроме этого, известный разбрасыватель не обеспечивает доизмельчение длинноволокнистых влагопоглотительных материалов питательной среды. Это приводит к увеличению периода ее биоферментации.
Известен штабелеукладчик органических удобрений, содержащий кузов, днище которого выполнено в виде цепочно-планчатого транспортера, на сходе которого установлен вал, снабженный приводом, по длине вала закреплены цепи, снабженные на периферийных участках молотками, имеющими по периметру режущие кромки. Под валом установлен направляющий козырек, а над валом - защитный кожух (Петренко И.М. Процессы компостирования отходов животноводства и растениеводства. Монография (КГАУ). Краснодар, 2002. Стр. 171-174) - прототип.
Недостатками штабелеукладчика, принятого за прототип, является значительная неравномерность распределения отдельных компонентов органических удобрений в штабеле. Указанный недостаток обусловлен недостаточной интенсивностью перемешивания компонентов питательной смеси в процессе фрезерования субстрата на сходе с транспортера кузова штабелеукладчика и подачи его на площадку компостирования. В известном штабелеукладчике интенсивное перемешивание компонентов субстрата идет только в зоне непосредственного контакта его с молотками по траектории их движения. Неравномерность распределения компонентов в штабеле приводит к нарушению режима пастеризации субстрата и, как следствие, сохранению в нем значительного количества всхожих семян сорных растений и болезнетворных микроорганизмов.
Технологическим решением задачи является повышение качества формирования штабелей органических удобрений.
Задача достигается тем, что в штабелеукладчике органических удобрений, содержащем кузов, днище которого выполнено в виде транспортера, на сходе которого установлен вал, снабженный приводом, по длине вала закреплены цепи, над валом расположен защитный кожух, а под валом за транспортером кузова установлен направляющий козырек, и режущие кромки, согласно изобретения цепи, парами соединены периферийными участками, поверхность направляющего козырька под соединенными парами цепями выполнена в виде вогнутых криволинейных участков, кривизна которых определяется зависимостью
,
где а - расстояние от центра координат осей XOY до нижней точки цепной линии (фиг.3);
е - основание натурального логарифма;
х, у - текущие координаты осей в системе координат XOY.
Благодаря отличительным признакам заявленного устройства достигается следующий технический результат.
Соединение пар цепей вала периферийными участками позволяет получить форму рабочего органа в виде линии равновесия гибкой тяжелой нерастяжимой нити, подвешенной в двух точках, т.е. цепной линии, описываемой уравнением:
.
Кроме этого, звенья цепей каждой пары цепей находятся на разных расстояниях от вала, на котором закреплены. Вследствие этого, при одной и той же угловой скорости, сообщаемой валу, окружная скорость звеньев цепей разная. Это приводит к растаскиванию субстрата в продольном направлении при перемещении его по направляющему козырьку. Что в свою очередь увеличивает интенсивность перемешивания субстрата в процессе укладки штабеля.
Выполнение участков поверхности направляющего козырька под цепями, соединенными парами, вогнутыми с кривизной поверхности, описываемой уравнением
,
позволяет получить равномерный зазор между поверхностями цепей, соединенных парами и вращающихся в процессе работы, и поверхностями вогнутых прямолинейных участков направляющего козырька. Обеспечение равномерного зазора между поверхностями рабочих органов штабелеукладчика, перемешивающих питательный субстрат, позволяет увеличить равномерность измельчения субстрата в процессе его перемешивания.
Кроме этого, соединение цепей парами позволяет получить рабочий орган, обладающий свойствами гибкости. Это позволяет в тех случаях, когда в питательном субстрате оказываются инородные предметы, по размерам превышающие размер зазора между поверхностями цепей и направляющего козырька, временно увеличиваться этому зазору на участке контакта с инородными предметами в автоматическом режиме. Это предотвращает поломку рабочего органа и не прерывает протекание технологического процесса.
Выполнение поверхности направляющего козырька в поперечном сечении в виде вогнутых криволинейных участков увеличивает ширину зоны перемешивания питательного субстрата без увеличения ширины кузова штабелеукладчика. Это в свою очередь увеличивает интенсивность перемешивания питательного субстрата.
Крепление режущих кромок на периферийных участках цепей обеспечивает процесс измельчения длинноволокнистых влагопоглотительных материалов, находящихся в поступающем тонким слоем питательном субстрате. Это увеличивает интенсивность перемешивания питательного субстрата.
Крепление режущих кромок на внутренней поверхности вогнутых криволинейных участках направляющего козырька увеличивает интенсивность процесса резания длинноволокнистых материалов и позволяет уменьшить длину измельченных частиц длинноволокнистых материалов.
Анализ свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупность признаков заявленного устройства проявляет усиленное свойство прототипа, выраженное в увеличении степени крошения и перемешивания субстрата и измельчения растительных остатков и комьев, увеличении равномерности фракционного состава субстрата, а также возможностью регулирования размера фракционного состава субстрата, за счет изменения зазора между цепью и направляющим козырьком.
На фиг.1 схематично изображен заявленный штабелеукладчик органических удобрений, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид А на фиг.2.
Штабелеукладчик органических удобрений содержит кузов 1, днище которого выполнено в виде цепочно-планчатого транспортера 2 с расположенным на его сходе направляющим козырьком 3. Между направляющим козырьком 3 и защитным кожухом 4 расположен перпендикулярно направлению движения штабелеукладчика вал 5, по длине которого закреплены цепи 6, соединенные парами. На цепях 6 закреплены режущие кромки 7. Поверхность направляющего козырька 3 состоит из вогнутых криволинейных участков 8 с режущими кромками 9. Штабелеукладчик агрегатируется с штабелеформирователем 10.
Штабелеукладчик органических удобрений используется в технологическом процессе приготовления органических удобрений в операции перемешивания питательного субстрата и его укладки на площадку компостирования.
Субстрат из кузова 1 цепочно-планчатым транспортером 2 перемещается к расположенному на месте его заднего борта валу 5 с цепями 6. Вращающиеся цепи 6, закрепленные на валу 5, “фрезеруют” массу питательного субстрата и отделенный слой субстрата перемещают по поверхности вогнутых криволинейных участков 8. Величина зазора между поверхностью вогнутых криволинейных участков 8 и цепями 6 определяет величину фракционного состава субстрата и рассчитывается как разность числовых значений "а", "а" из уравнения, описывающего кривизну вогнутого криволинейного участка 8 и цепи 6 (фиг.3). В процессе перемещения слоя субстрата цепями 6 происходит перемешивание его компонентов и измельчение длинноволокнистых материалов движущимися режущими кромками 7 и неподвижными режущими кромками 9, закрепленными на вогнутых криволинейных участках 8.
Перемешанный питательный субстрат поступает с направляющего козырька 3 в штабелеформирователь 10, боковые стенки которого формируют ширину нового штабеля, а его высота определяется величиной поступательной скорости штабелеукладчика.
Использование предлагаемого штабелеукладчика органических удобрений в сравнении с известным штабелеукладчиком органических удобрений позволит за счет интенсификации процессов перемешивания питательного субстрата и измельчения длинноволокнистых материалов более равномерно распределять компоненты питательной смеси по объему штабеля, что, как следствие, позволяет более полно уничтожать семена сорных растений и патогенных микроорганизмов, находящихся в субстрате.
1. Штабелеукладчик органических удобрений, содержащий кузов, днище которого выполнено в виде транспортера, на сходе которого установлен вал, снабженный приводом, по длине вала закреплены цепи, над валом расположен защитный кожух, а под валом за транспортером кузова установлен направляющий козырек и режущие кромки, отличающийся тем, что цепи парами соединены периферийными участками, поверхность направляющего козырька под соединенными парами цепями выполнена в виде вогнутых криволинейных участков, кривизна которых имеет зависимость:
где
а - расстояние от центра координат осей XOY до нижней точки цепной линии, являющейся направляющей рабочей поверхности вогнутых криволинейных участков направляющего козырька;
е - основание натурального логарифма;
х, у - текущие координаты осей в системе координат XOY, причем режущие кромки закреплены на периферийных участках цепей.
2. Штабелеукладчик органических удобрений по п.1, отличающийся тем, что режущие кромки закреплены на внутренней поверхности вогнутых криволинейных участков направляющего козырька.
