Установка для разделения навоза на фракции
Владельцы патента RU 2369063:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) (RU)
Установка содержит закрепленную на раме наклонную фильтрующую поверхность с размещенным под ней поддоном для сбора жидкой фракции и установленным над ней питателем, охватывающий наклонную фильтрующую поверхность и связанный с механизмом привода бесконечный тяговый элемент с закрепленными на нем эластичными перфорированными скребками и установленные на раме отжимные элементы. Каждый отжимной элемент выполнен в виде шарнирно закрепленного на раме двуплечего рычага, одно из плеч которого расположено с возможностью взаимодействия с наклонной фильтрующей поверхностью и с эластичными перфорированными скребками и выполнено эластичным и перфорированным, а другое - с упором, закрепленным на раме посредством Г-образного кронштейна. Двуплечий рычаг имеет трос с грузом для возврата его в исходное положение взаимодействия с наклонной фильтрующей поверхностью и с эластичными перфорированными скребками. Конструкция установки позволит снизить энергоемкость процесса разделения навоза на фракции. 2 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для разделения навоза на фракции.
Известна установка для разделения навоза на фракции [1], которая включает наклонное сито с размещенным под ним поддоном, в нижней части которого имеется сливной патрубок. Над верхней частью сита установлен питатель, служащий для подачи на сито исходной массы. На связанном с приводом бесконечном тяговом элементе, охватывающем сито, закреплены эластичные скребки из смачиваемого водой материала, которые взаимодействуют с верхней и нижней поверхностью сита. Поочередно со скребками на тяговом элементе закреплены обрезиненные валики, поверхность которых имеет форму конусных шипов, расположенных на ней в шахматном порядке.
Недостатком данной установки является низкая эффективность разделения навоза на фракции.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для разделения навоза на твердую и жидкую фракции [2], содержащая закрепленную на раме наклонную фильтрующую поверхность. Под ней размещен поддон для сбора жидкой фракции. Над фильтрующей поверхностью установлен питатель. Установка содержит охватывающий поверхность и связанный с механизмом привода бесконечный тяговый элемент с закрепленными на нем эластичными перфорированными скребками. На раме установлены отжимные элементы, выполненные в виде подпружиненных относительно нее двуплечих рычагов, шарнирно установленных на оси. Одно из плеч рычага расположено с возможностью взаимодействия с фильтрующей поверхностью и с эластичными перфорированными скребками и выполнено также эластичным и перфорированным, а другое имеет упор, закрепленный на раме посредством Г-образного кронштейна.
Недостатком данной установки (прототипа) является высокая энергоемкость процесса активного выделения влаги из слоя твердой фракции при взаимодействии эластичного перфорированного скребка с отжимным элементом.
Предлагаемым изобретением решается задача снижения энергоемкости процесса разделения навоза на фракции.
Поставленная задача решается при помощи установки для разделения навоза на фракции, содержащей закрепленную на раме наклонную фильтрующую поверхность с размещенным под ней поддоном для сбора жидкой фракции и установленным над ней питателем, охватывающий наклонную фильтрующую поверхность и связанный с механизмом привода бесконечный тяговый элемент с закрепленными на нем эластичными перфорированными скребками, установленные на раме отжимные элементы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно закрепленного двуплечего рычага, одно из плеч которого расположено с возможностью взаимодействия с наклонной фильтрующей поверхностью и с эластичными перфорированными скребками и выполнено эластичным и перфорированным, а другое - с упором, закрепленным на раме посредством Г-образного кронштейна. Двуплечий рычаг имеет трос с грузом для возврата его в исходное положение взаимодействия с наклонной фильтрующей поверхностью и с эластичными перфорированными скребками.
Изобретение иллюстрировано рисунками.
На фиг.1 изображена установка для разделения навоза на фракции; на фиг.2 - рабочий процесс установки: а) и б) - наиболее близкой к изобретению, в) и г) - по изобретению.
Установка для разделения навоза на фракции состоит из закрепленной на раме 1 наклонной фильтрующей поверхности 2 с размещенным под ней поддоном 3 для сбора жидкой фракции. Над наклонной фильтрующей поверхностью 2 установлен питатель 4, а сама она охвачена бесконечным тяговым элементом 5 с закрепленными на нем эластичными перфорированными скребками 6. На раме 1 установлены отжимные элементы, выполненные в виде двуплечих рычагов 7 с тросом 8, грузом 9 и упорами 10, закрепленными посредством Г-образных кронштейнов. Двуплечий рычаг 7 шарнирно установлен на оси 11. Груз 9 воздействует на двуплечий рычаг 7 посредством троса 8 и блока 12. Бесконечный тяговый элемент 5 связан с механизмом привода 13. Эластичные перфорированные скребки 6 и двуплечие рычаги 7 установлены с возможностью взаимодействия с наклонной фильтрующей поверхностью 2. Плечо двуплечего рычага 7, расположенное с возможностью взаимодействия с фильтрующей поверхностью 2 и с эластичными перфорированными скребками 6, выполнено эластичным и перфорированным. Эластичные перфорированные скребки 6 на тяговом элементе 5 закреплены с одинаковым шагом, а расстояние между двуплечими рычагами 7 выполнено увеличивающимся в направлении перемещения эластичных перфорированных скребков 6.
Установка работает следующим образом.
Жидкий навоз питателем 4 равномерно распределяется по ширине наклонной фильтрующей поверхности 2 и под действием тягового элемента 5 эластичными перфорированными скребками 6 перемещается вдоль поверхности. Одновременно часть жидкости, находящейся в свободном состоянии, поступает в поддон 3. Под действием эластичных перфорированных скребков 6 навозная масса, упираясь в двуплечий рычаг 7, сжимается. При этом сила давления направлена параллельно плоскости наклонной фильтрующей поверхности 2, что исключает проникновение твердых частиц через ее отверстия в поддон 3. При максимальном сближении эластичного перфорированного скребка 6 с двуплечим рычагом 7 происходит активное выделение влаги из слоя твердой фракции. Через перфорацию на эластичных перфорированных скребках 6 и двуплечих рычагах 7 влага отводится из зоны отжима и через регенерированную эластичными перфорированными скребками 6 наклонную фильтрующую поверхность 2 направляется в поддон 3. При дальнейшем воздействии эластичного перфорированного скребка 6 двуплечий рычаг 7, преодолевая силу тяжести груза 9, поворачивается на оси 11, скользит по наружному обрезу эластичного перфорированного скребка 6 и, освобождаясь от его воздействия, резко возвращается тросом 8 с грузом 9 в исходное положение. Одновременно в исходное положение возвращается и эластичный перфорированный скребок 6, освобождаясь от налипшего навоза путем отбрасывания его вперед, в результате чего происходит его взрыхление.
Взрыхленный слой твердой фракции в процессе перемещения подвергается многократному воздействию отжимных элементов аналогично описанному. Это позволяет удалить связанную капиллярную влагу, что способствует получению твердой фракции с минимальным количеством влаги.
Во время рабочего процесса установки при повороте двуплечего рычага 7 на оси 11 совершается работа по преодолению силы тяжести груза 9, передаваемой посредством троса 8 и блока 12:
Aизобр=FтΔx,
где Aизобр - работа по преодолению силы тяжести груза в предлагаемом изобретении, Дж;
Fт - сила тяжести груза, Н;
Δx - перемещение, м.
Во время рабочего процесса наиболее близкой установки (прототипа) при повороте двуплечего рычага на оси совершается работа по преодолению силы упругости пружины:
где Aпрот - работа по преодолению силы упругости пружины в прототипе, Дж;
Fупр - сила упругости пружины, Н;
Δх0 - предварительное растяжение пружины, обеспечивающее необходимое давление отжима, м;
к - коэффициент упругости пружины, Н/м;
Fупр0 - сила упругости пружины при ее растяжении на величину Δx0, Н.
При равенстве параметров Fm и Fупр 0 экономия энергозатрат составит:
Источники информации
1. Авт.св. СССР № 1093275, опубл. 23.05.84.
2. Авт.св. СССР № 1360616, опубл. 23.12.87.
Установка для разделения навоза на фракции, содержащая закрепленную на раме наклонную фильтрующую поверхность с размещенным под ней поддоном для сбора жидкой фракции и установленным над ней питателем, охватывающий наклонную фильтрующую поверхность и связанный с механизмом привода бесконечный тяговый элемент с закрепленными на нем эластичными перфорированными скребками, установленные на раме отжимные элементы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно закрепленного двуплечего рычага, одно из плеч которого расположено с возможностью взаимодействия с наклонной фильтрующей поверхностью и с эластичными перфорированными скребками и выполнено эластичным и перфорированным, а другое - с упором, закрепленным на раме посредством Г-образного кронштейна, отличающаяся тем, что двуплечий рычаг имеет трос с грузом для возврата его в исходное положение взаимодействия с наклонной фильтрующей поверхностью и с эластичными перфорированными скребками.
