Измельчитель кормов

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для измельчения растительных кормов с широким диапазоном влажности. Измельчитель содержит размещенные на приводном валу верхний и нижний ножевые диски. Ножи расположены на периферии дисков попарно в одном направлении и с боковым смещением от оси вращения. В междисковом пространстве размещена связанная с валом через подшипник качения крыльчатка. Нижний диск имеет лопасти - швырялки. В измельчителе кормов предусмотрена возможность фиксации ножевых дисков и крыльчатки на валу для различных вариантов работы, что обеспечивает универсальность измельчителя и снижение энергозатрат. 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к измельчителям кормов, и может быть использовано для измельчения растительных кормов с широким диапазоном влажности в условиях крестьянских и 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 близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принимаемой авторами за прототип является конструкция малогабаритных дисковых ножевых измельчителей типа универсального 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 ООО «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_min и возрастает к периферии до V_max..

Предлагаемая авторами конструкция измельчителя позволит достичь следующих результатов:

- 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 изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью изобретения, 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 измельчителя кормов, состоящего из загрузочного бункера с выгрузной горловиной и горизонтального диска, связанного с валом привода и оснащенного наклонными ножами, под которыми в теле дисков выполнены продольные сквозные окна для прохода измельченного материала. Измельчитель снабжен дополнительным горизонтальным диском с наклонными ножами, причем 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_x, а нижний ножевой диск связан с валом привода через подшипник и снабжен нижним осевым и нижним наружным стопорами с возможностью фиксирования диска либо с валом привода, либо со стенкой загрузочного бункера, при этом в междисковом пространстве расположена крыльчатка, также связанная с валом привода через подшипник и оборудованная верхним осевым и наружным стопорами, обеспечивающими возможность попеременной фиксации крыльчатки с валом привода либо со стенкой загрузочного бункера, а выгрузная горловина снабжена регулировочной заслонкой.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана схема измельчителя, общий вид.

На фиг.2 показан вид А схемы измельчителя.

На фиг.3 представлена известная конструкция с расположением ножей работающих в режиме рубка.

На фиг.4 размещен нож со смещением S_x от центра вращения.

Осуществление изобретения

Измельчитель содержит загрузочный бункер 1, диски ножевые верхний 2 и нижний 3, размещенные на приводном валу 4. На ножевых дисках 2; 3 расположены наклонные ножи 5 с окнами 6 под ними для прохода резки (стружки). Ножи 5 размещены на периферии диска попарно в одном направлении и с боковым смещением от оси вращения на расстояние S_x, которое рассчитывается как ; где L - длина ножа, м; α - угол между ножом (в его точке, наиболее удаленной от центра) с радиусом к этой точке, град. В этом случае между направлением скорости любой точки лезвия ножа и нормалью к ней возникает угол τ и тангенциальная скорость V_T, 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 7. В междисковом пространстве размещена крыльчатка 8, связанная с валом 4 через подшипник качения 9. Крыльчатка 8 фиксируется верхним осевым стопором 10 к валу 4 либо верхним наружным стопором 11 - к стенке бункера 1. Размещение на приводном валу 4 и фиксация рабочих положений нижнего ножевого диска 3 выполнены аналогично размещению и фиксации рабочих положений крыльчатки 8 стопорами: нижним осевым 12 и нижним наружным 13. Вал 4 приводной, вращается в подшипниках 14 и 15. Такое крепление вала 4, а также связь с ним крыльчатки 8 и нижнего ножевого диска 3 через подшипники 9 и 16 обеспечивают три варианта работы: а) - привод осуществляется на оба ножевых диска 2,3 и крыльчатку 8, б) - привод передается на верхний ножевой диск 2 и крыльчатку 8, в) - привод передается на верхний и нижний ножевые диски 2,3. Вращение приводного вала 4 осуществляется от электродвигателя 17 через шкив вариатор 18 и клиноременную передачу 19. В загрузочном бункере 1 размещены конус отражатель 20 и стенка ограничитель 21. Бункер закрыт съемной крышкой 22 с выполненной в ней загрузочным окном 23. Выгрузная горловина 24 бункера оснащена регулировочной заслонкой 25.

Названные узлы и элементы размещены на станине 26, представляющую собой сварную раму.

Работа измельчителя кормов осуществляется следующим образом.

Неизмельченный (цельный) материал подается в бункер 1 на верхний ножевой диск 2, вращающийся на приводном валу 4. Наклонные ножи 5, жестко связанные с диском 2, отрезают стружку, которая через сквозные окна 6 диска 2 попадает в пространство под ним, откуда измельченная резка подается крыльчаткой 8 наружу через выгрузную горловину 24. Происходит грубое измельчение материала.

Для выполнения тонкого измельчения верхний осевой стопор 10 крыльчатки 8 отпускают, а верхний наружный стопор 11 фиксирует крыльчатку 8 к стенке бункера 1, переводя ее из режима работы швырялки в режим работы ограничителя. Нижний ножевой диск 3, наоборот, фиксируют нижним осевым стопором 12 к приводному валу 4, предварительно отпустив нижний наружный стопор 13. Заслонку 25 опускают, перекрывая сечение выгрузной горловины 24, граничащее с междисковым пространством.

Материал, прошедший сквозь пазы (окна) 6 верхнего ножевого диска 2, попадает на нижний ножевой диск 3, где происходит повторное (тонкое) его измельчение. Пройдя сквозь пазы (окна) 6 нижнего диска 3, резка попадает в поддисковое пространство, откуда лопастью-швырялкой 7 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 8 жестко фиксируются на приводном валу 4.

Изобретение 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.

Измельчитель кормов, состоящий из загрузочного бункера с выгрузной горловиной и горизонтального диска, связанного с валом привода и оснащенного наклонными ножами, под которыми в теле дисков выполнены продольные сквозные окна для прохода измельченного материала, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным горизонтальным диском с наклонными ножами, причем 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_x, а нижний ножевой диск связан с валом привода через подшипник и снабжен нижним осевым и нижним наружным стопорами с возможностью фиксирования диска либо с валом привода, либо со стенкой загрузочного бункера, при этом в междисковом пространстве расположена крыльчатка, также связанная с валом привода через подшипник и оборудованная верхними осевыми и наружными стопорами, обеспечивающими возможность попеременной фиксации крыльчатки с валом привода, либо со стенкой загрузочного бункера, а выгрузная горловина снабжена регулировочной заслонкой.