Малогабаритная установка для приготовления кормов
Владельцы патента RU 2541663:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к устройствам для смешивания комбикормов. Установка содержит упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру. Рабочая камера выполнена спиральной формы с многократным изменением проходного сечения по форме и размерам по всей его длине и образованием по ее наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей и однонаправленных многозаходных винтовых линий. Эти поверхности обеспечивают изменение направления движения потоков частиц компонентов кормов и перемещение компонентов кормов от загрузки к выгрузке. Рабочая камера изготовлена из секций, смонтированных из двух подсекций. Подсекции изготовлены из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников. Стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину, кратную целому числу Δ. Использование изобретения позволит расширить технологические возможности установки для смешивания комбикормов. 15 ил.
Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к смесителям непрерывного действия, предназначенным для смешивания концентрированных комбикормов.
Известно устройство для смешивания кормов (патент №2372817, кл. A23N 17/00, 2006 г.), содержащее станину, установленный на ней посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами с возможностью вращения барабан, состоящий из секций при этом боковая поверхность каждой секции барабана выполнена из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами друг с другом с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что смешивание производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением барабана от загрузки к выгрузке, недостаточной интенсивностью смешивания и интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом, а также необходимостью наклона барабана или всей установки для обеспечения перемещения компонентов кормов от загрузки к выгрузке, а также большие габариты.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для приготовления кормов (патент №2358620, кл. A23N 17/00, 2009 г.), содержащее станину, установленную с приводом рабочую камеру, выполненную тороидальной формы из секций, смонтированных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников с образованием по наружной и внутренней поверхностям тороидальной рабочей камеры направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и винтовых поверхностей, расположенных под углом друг к другу.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, обусловленные практически постоянным проходным сечением по форме и размерам по всей рабочей камере и постоянством движения потоков частиц компонентов, а также необходимостью обустройства обеспечения непрерывности потоков приготовления кормов.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и обеспечение непрерывности потоков движения компонентов кормов от загрузки к выгрузке за счет выполнения рабочей камеры спиральной формы с многократным изменением проходного сечения по форме и размерам по всей его длине и образованием по ее наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей и движение потоков частиц компонентов кормов и их перемещение от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении малогабаритной установки для приготовления кормов.
Техническое решение достигается тем, что в малогабаритной установке для приготовления кормов, содержащей упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру, рабочая камера выполнена спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру, изготовлена из секций, смонтированных из двух подсекций, изготовленных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников, причем стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину, кратную целому числу Δ, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, и к средней стороне одного из которых с одной стороны полосы прикреплен меньший равносторонний треугольник, все стороны которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную двум, причем ко второй стороне меньшего равностороннего треугольника прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник, боковые стороны которого меньше его основания на линейную величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на линейную величину, кратную трем Δ, и к боковой стороне которого прикреплен равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, при этом с противоположной стороны полосы к второму разностороннему треугольнику к средней стороне прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ, и к основанию которого прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, после сгиба полосы по линиям сгиба в кольцо концы полос, линейная величина которых меньше на 4Δ стороны самого большого равностороннего треугольника, соединяют с образованием подсекций, у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата, сторона которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника полосы на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника, а малое основание меньше большого основания на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на величину 2Δ, причем подсекции соединяют друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов, стороны которых равны друг другу, и эти отверстия расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму рабочей камеры, при этом секции соединяют в рабочую камеру с поворотом друг относительно друга поочередно, попеременно поворачивают на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой малогабаритной установки для приготовления кормов.
Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена спиральной формы и по ее наружному и внутреннему периметру образованы многозаходные винтовые поверхности и многозаходные винтовые линии, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов кормов, но и их движение непрерывным потоком от загрузки к выгрузке.
Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру рабочей камеры проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение компонентов кормов в каждом сечении рабочей камеры, а значит повышение производительности, эффективности приготовления кормов, расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что треугольники полос, из которых смонтированы подсекции рабочей камеры, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов кормов возрастает, процесс приготовления кормов ускоряется, расширяются технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что рабочая камера изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонены не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения частиц компонентов кормов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность их взаимодействия и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что изготовление рабочей камеры спиральной формы с многогранными элементами различной формы и размерами по периметру расположенными по винтовым поверхностям и спиральным ломанным винтовым линиям обеспечивает интенсификацию процесса приготовления кормов, увеличивает энергоемкость и частоту их взаимодействия, обеспечивая непрерывность потока приготовления кормов при их движении от загрузки к выгрузке.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена малогабаритная установка для приготовления кормов, общий вид; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - одна из секций, из которых смонтирована рабочая камера, вид сверху; на фиг.5 - одна из секций, из которых смонтирована рабочая камера, вид по стрелке Б на фиг.4; на фиг.6 - одна из подсекций, секции рабочей камеры, аксонометрическая проекция; на фиг.7 - вторая подсекция, секции рабочей камеры, аксонометрическая проекция; на фиг.8 - полоса с размеченными прямыми линиями; на фиг.9 - схема сборки секции из подсекций; фиг.10 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.11 - сечение В-В на фиг.2;, на фиг.12 - сечение Г-Г на фиг.2; на фиг 13 - сечение Д-Д на фиг.2; на фиг.14 - сечение Е-Е на фиг.2; фиг.15 - технологическая схема непрерывного приготовления кормов, наглядное изображение.
Малогабаритная установка для приготовления кормов (фиг.1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплена и снабжена вибратором 3 рабочая камера 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления на фиг.1 не показаны.
Рабочая камера 4 (фиг.2, фиг.3) выполнена спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру и изготовлена из секций 5 (одна из секций на фиг.2 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенным между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п. Каждая из секций 5 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.4, фиг.5, фиг.6, фиг.7) из подсекций 6 и 7. Подсекции 6 и подсекция 7 изготовлены из полос М (фиг.8), согнутых в одну сторону по прямым линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, размещенным под углом к боковым кромкам полосы М, с образованием разных по размерам равносторонних треугольников 8 и 9, при этом стороны треугольника 8 меньше стороны треугольника 9 на величину 2Δ, равнобедренных треугольников 10, 11, 12, 13 и двух одинаковых разносторонних треугольников 14 и 15. Все стороны этих треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину, кратную целому числу Δ. При этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника 9 своими самыми большими сторонами (стороной Г треугольника 14 и стороной Д треугольника 15) размещены два одинаковых разносторонних треугольника 14 и 15. Стороны, по которым присоединены треугольники 14 и 15 к треугольнику 9, показаны на фиг.8 двойными линиями. Средние по размерам стороны разносторонних треугольников 14 и 15 (сторона в треугольника 14 и сторона Е треугольника 15) меньше сторон большого равностороннего треугольника 9 на величину 2Δ. Самые маленькие стороны разносторонних треугольников 14 и 15 меньше средних их сторон В и Е на величину Δ и равны величине L. Эти стороны (L) показаны на фиг.8. К средней стороне В разностороннего треугольника 14 прикреплен равносторонний треугольник 8, все стороны которого равны средней стороне В треугольника 14. К стороне Б треугольника 8 прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник 11, боковые стороны которого меньше его основания на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого треугольника 9 на величину 3Δ. К стороне треугольника 11 прикреплен своей боковой стороной А равнобедренный треугольник 10, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 на величину 4Δ. С противоположной стороны полосы М к средней стороне Е треугольника 15 прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник 12, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон треугольника 9 на величину 3Δ. К стороне Ж - основанию треугольника 12, прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник 13, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 на величину 4Δ.
После сгиба полосы М по линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж в кольцо в одну сторону концы полосы М по линиям К (на фиг.6 и7 показаны тройной линией) соединяют, например сваркой, с образованием подсекций 6 и 7 (фиг.6 и фиг.7), у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата с стороной, равной L, длина которой меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 полосы М на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника 9, малое основание меньше большого основания трапеции на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на 2Δ.
Подсекции 6 и 7 соединяют отверстиями в виде трапеций (фиг.9) с образованием секции 5, например сваркой. Таким образом секция 5 (фиг.4, фиг.5) снабжена входным квадратным отверстием Р и выходным квадратным отверстием С, причем стороны квадратных входных и выходных отверстий Р и С секции 5 равны друг другу. При этом квадратные отверстия Р и С секции 5 расположены друг к другу под углом α, величина которого обеспечивает спиральную форму корпуса 4.
При монтаже секций 5 в рабочую камеру 4 их соединяют квадратными отверстиями, при этом поочередно поворачивают их на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.
На наружной и внутренней поверхности спиральной рабочей камеры 4 образованы взаимонаправленные ломаные винтовые линии, например, как показано на фиг.2 утолщенной линией одна из восьми ломанных винтовых линий: 16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-40-41-42-43 и т.д. На фиг.2 невидимые участки ломаной винтовой линии показаны двойной штриховой линией, а вершины их взяты в круглые скобки.
В результате по внутренней и наружной поверхностям спиральной формы рабочей камеры 4 образованы винтовые поверхности с различными по форме и площади сечениями, а сама рабочая камера 4 спиральной формы имеет проходное сечение, которое меняется по все длине рабочей камеры как по площади, так и по размерам и по форме (фиг.11, фиг.12, фиг.13, фиг.14, фиг.15).
Таким образом, рабочая камера 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру рабочей камеры 4 и с переменным проходным сечением, обеспечивающим поджатие компонентов кормов.
Рабочая камера 4 (фиг.2, фиг.3) спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его наружной и внутренней поверхностям многозаходных винтовых поверхностей и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлена и иным способом.
Малогабаритная установка для приготовления кормов работает следующим образом.
Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 4 передается частицам компонентов кормов, находящимся внутри рабочей камеры 4. Частицы компонентов кормов совершают сложное движение, при котором и происходит процесс приготовления кормов. Частицы компонентов кормов интенсивно взаимодействуют друг с другом и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры 4. Так как по длине рабочей камеры 4 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов кормов, т.е. имеет место повышение интенсивности их приготовления. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру рабочей камеры 4 способствует не только усложнению траекторий движения частиц компонентов кормов, но и их перемещению по проходному сечению рабочей камеры 4 от загрузки (фиг.15) к выгрузке. При движении по проходному сечению рабочей камеры 4 частиц кормов из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разряжения в каждом сечение рабочей камеры 4 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры спиральной формы с многократным изменением проходного сечения по форме и размерам по всей ее длине и с образованием по ее наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков частиц компонентов кормов и расширение технологических возможностей.
Малогабаритная установка для приготовления кормов, содержащая упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру, отличающуюся тем, что рабочая камера выполнена спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру и изготовлена из секций, смонтированных из двух подсекций, изготовленных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников, причем стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину, кратную целому числу Δ, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, и к средней стороне одного из которых с одной стороны полосы прикреплен меньший равносторонний треугольник, все стороны которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную двум, причем ко второй стороне меньшего равностороннего треугольника прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник, боковые стороны которого меньше его основания на линейную величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на линейную величину, кратную трем Δ, и к боковой стороне которого прикреплен равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4 Δ, при этом с противоположной стороны полосы к второму разностороннему треугольнику к средней стороне прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3 Δ, и к основанию которого прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника на величину 4 Δ, после сгиба полосы по линиям сгиба в кольцо концы полос, линейная величина которых меньше на 4 Δ стороны самого большого равностороннего треугольника, соединяют с образованием подсекций, у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата, сторона которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника полосы на величину 3 Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника, а малое основание меньше большого основания на величину 3 Δ, а боковые стороны меньше большого основания на величину 2 Δ, причем подсекции соединяют друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов, стороны которых равны друг другу, и эти отверстия расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму рабочей камеры, при этом секции соединяют в рабочую камеру с поворотом друг относительно друга поочередно, попеременно поворачивают на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.
