Измельчающее устройство и способы измельчения растительного материала



Измельчающее устройство и способы измельчения растительного материала
Измельчающее устройство и способы измельчения растительного материала
Измельчающее устройство и способы измельчения растительного материала

 


Владельцы патента RU 2569475:

Суоконе Ой (FI)

Изобретение относится к измельчающему устройству для измельчения растительного материала. Измельчающее устройство имеет раму, которая может быть соединена с транспортным средством посредством соединительного элемента, ротор, который с возможностью вращения подвешен на раме и снабжен обрабатывающими элементами, и статор. Статор прикреплен к раме и снабжен контрэлементами. В рабочем положении статор расположен рядом с частью окружности ротора так, чтобы оставлять открытой другую часть окружности ротора, к которой может быть подан подлежащий измельчению органический материал. Растительный материал измельчают путем вращения обрабатывающих элементов и контрэлементов относительно друг друга. При таком выполнении обеспечивается универсальность и надежность работы устройства. Изобретение также относится к способам измельчения растительного материала, который произрастает над землей и/или под землей. Изобретения обеспечивают эффективность измельчения растительного материала, повышение производительности и снижение трудоемкости работ. 3 н. и 10 з.п. ф-ы, 3 ил.

 

Изобретение относится к измельчающему устройству для измельчения органического материала, в частности растительного материала, содержащему раму, которая может быть соединена с транспортным средством, таким как трактор, посредством соединительного элемента; ротор, который с возможностью вращения установлен на раме и снабжен обрабатывающими элементами; статор, прикрепленный к раме и снабженный контрэлементами; причем в рабочем положении статор расположен вблизи части окружности ротора, оставляя незакрытой другую часть окружности ротора, причем к указанной другой части указанного ротора может быть подан органический материал, подлежащий измельчению; при этом посредством указанных обрабатывающих элементов ротора и контрэлементов статора выполняют операцию по измельчению указанного материала, когда они вращаются относительно друг друга, причем по меньшей мере часть статора может перемещаться между различными положениями относительно ротора.

Изобретение также относится к способам применения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, для измельчения растительного материала, который произрастает над землей, например ветви, и/или под землей, такие как корешки или пеньки.

Такое измельчающее устройство для измельчения растительного материала известно. Обрабатывающие элементы, такие как ножи и/или зубья, которыми снабжен ротор, выбираются в зависимости от того, под землей или над землей находится растительный материал, подлежащий измельчению. В случае, когда растительный материал, подлежащий измельчению, частично расположен под землей, как например, в случае корешков или пеньков, как правило, выбирают узкие фрезы, так что сопротивление, которое испытывают фрезы при выполнении измельчения под землей, не становится очень большим, что может привести, например, к заклиниванию ротора или перегрузке измельчающего устройства. Это может, например, привести к ограничению мощности измельчающего устройства или к его повреждению. В случае, когда растительный материал, подлежащий измельчению, находится, по меньшей мере частично, над землей, как например, в случае стволов и/или ветвей, как правило, выбирают широкие фрезы для достижения измельчения таким образом, чтобы измельченный материал оказался в земле после измельчения.

Недостатком вышеописанных измельчающих устройств является то, что для измельчения растительного материала, который одновременно находится под землей и над землей, требуется использование либо одновременно измельчающего устройства для измельчения надземного растительного материала и измельчающего устройства для измельчения подземного растительного материала, либо требуется измельчающее устройство, в котором по меньшей мере обрабатывающие элементы ротора могут быть заменены.

Использование измельчающих устройств, которые подходят исключительно для подземного или надземного измельчения растительного материала, влечет за собой значительные инвестиции, которые могут иметь отрицательное воздействие на стоимость измельчения для потребителя.

Для того чтобы иметь возможность использовать одно и то же измельчающее устройство для надземного и подземного измельчения, по меньшей мере фрезы ротора должны быть сменными. В связи с тем, что замена фрез является трудоемким процессом, это будет иметь негативное влияние на общий объем эксплуатационных расходов для измельчающего устройства. Кроме того, это приводит к ограниченной гибкости в отношении использования измельчающего устройства, поскольку замена ротора, имеющего широкие фрезы, на ротор, имеющий узкие фрезы, не является очевидной. Отсоединяемые фрезы, которые требуются для такой модификации ротора, может легко быть потеряны, в результате чего наборы широких или узких фрез, принадлежащих ротору, становятся неполными. Если ротор не может быть обеспечен полным набором широких или узких фрез, то, в результате, будет страдать производительность устройства.

Целью настоящего изобретения является создание измельчающего устройства, которое преодолевает вышеуказанные недостатки или по меньшей мере уменьшает их. Еще одной целью настоящего изобретения является создание способов использования измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, для измельчения растительного материала, который является надземным, таким как древесина, и/или подземным, такими как корешки или пеньки.

По меньшей мере одна из этих целей решается посредством измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, в котором статор может перемещаться между различными положениями относительно ротора путем поворота вокруг центральной оси ротора. В положении, в котором статор расположен напротив и вблизи части окружности ротора, которая обращена к соединительному элементу, измельчающее устройство находится в конфигурации, в которой статор и ротор могут взаимодействовать в процессе измельчения растительного материала. В этой конфигурации измельчающее устройство особенно подходит для измельчения растительного материала, который является по существу надземным, а ротор не может проникать в землю или почти не проникает из-за указанного положения статора. В результате этого, растительный материал, который в значительной степени находится под землей, не может быть измельчен или почти не может быть измельчен.

В другом положении статор по существу расположен между ротором и рамой так, чтобы оставить не закрытой по меньшей мере вышеуказанную часть окружности ротора, которая обращена к соединительному элементу. В этой конфигурации измельчающее устройство особенно подходит для измельчения растительного материала, который по существу находится под землей, а ротор не препятствует проникновению земли из-за указанного положения статора. В результате этого может быть измельчен растительный материал, который расположен по существу под землей.

В обеих конфигурациях часть окружности ротора, которая обращена от соединительного элемента и к которой подлежащий измельчению органический материал может быть подан, является незакрытой. Преимуществом этого варианта выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с изобретением, является то, что в обеих конфигурациях статор размещен напротив и вблизи части окружности ротора. В результате этого растительный материал может быть измельчен, благодаря взаимодействию между статором и ротором в обеих конфигурациях измельчающего устройства.

В связи с описанными выше мерами измельчающее устройство, таким образом, можно перемещать между конфигурацией, в которой растительный материал, который расположен по существу над землей, может быть измельчен, и конфигурацией, в которой растительный материал, который расположен по существу под землей, может быть измельчен, создавая, тем самым, двойную функцию измельчающего устройства. В конце концов, теперь можно измельчать как растительный материал, который по существу произрастает над землей, так и растительный материал, который по существу произрастает под землей, с использованием одного и того же измельчающего устройства без замены фрез ротора. В результате взаимодействия между узкими фрезами ротора и контрэлементами статора, достигается измельчение растительного материала, которое по меньшей мере сопоставимо с измельчением, которое может быть достигнуто посредством измельчающего устройства, имеющего ротор, который имеет широкие фрезы, но не имеет статор, выполненный в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, можно достичь значительных экономических преимуществ.

Кроме того, нет необходимости использовать различные конкретные измельчающие устройства для измельчения растительного материала, который является как надземным, так и подземным. Не имея необходимости в использовании так называемого надземного измельчающего устройства, может быть достигнуто значительное снижение стоимости, которое может иметь положительный эффект на затраты потребителя на измельчение растительного материала, который является как надземным, так и подземным.

В одном варианте выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, статор выполнен криволинейным, по меньшей мере на поверхности, обращенной к ротору, а в рабочем положении охватывает криволинейное пространство с противоположной части ротора, через которое материал может быть передан во время измельчения. Путем выполнения по меньшей мере одной поверхности статора, которая обращена к ротору в активном положении, по существу такой же кривизны, как и кривизна внешней поверхности ротора, растительный материал, в результате взаимодействия между узкими фрезами ротора и контрэлементами статора, может быть подвергнут операции измельчения много раз при прохождении через замкнутое криволинейное пространство. Следовательно, может быть достигнуто измельчение растительного материала, которое по меньшей мере сопоставимо с измельчением, которое может быть достигнуто посредством измельчающего устройства с ротором, который снабжен широкими фрезами, но не имеет статора, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

В одном варианте выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, статор выполнен в виде криволинейной пластины или криволинейной части трубы, которая содержит сектор окружности, имеющей угол от 30 до 60 градусов. Путем сопоставления кривизны статора в максимально возможной степени с кривизной ротора, криволинейное пространство, заключенное между статором и ротором, может быть сделано как можно большим в окружном направлении ротора. В результате этого подлежащий измельчению растительный материал может быть подвергнут процессу измельчения, в результате взаимодействия между фрезами ротора и контрэлементами статора как можно дольше, чтобы оптимизировать эффективность измельчения растительного материала.

В одном варианте выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, статор выполнен со сквозными отверстиями. В результате этого, фракция измельченного растительного материала, который может быть передан через сквозные отверстия, может по меньшей мере оказаться за пределами криволинейного пространства, заключенного между ротором и статором в активном положении статора.

Размеры сквозных отверстий определяют размеры фракций измельченного растительного материала, который может быть передан за пределы измельчающего устройства, и может, в конечном итоге, оказаться на почве, подлежащей очистке, например, на участке земли, который должен быть подготовлен для строительства.

Если размеры сквозного отверстия являются слишком большими, то фракция, которой позволено проходить через это отверстие, может быть слишком велика для внесения в почву, подлежащей обработке и/или переработке. Затем может быть необходимо подвергнуть фракцию, которая уже имеется на почве, дополнительной обработке измельчения. Очевидно, что это нежелательная ситуация, поскольку дополнительная стадии обработки приводит к увеличению стоимости обработки.

Тем не менее, размеры сквозных отверстий также не должны быть слишком маленькими, так как это может привести к ограничению мощности измельчающего устройства. Количество растительного материала, подлежащего измельчению, проходящего через устройство, будет более ограниченным из-за того, что фракция уже измельченного материала, которая является слишком большой, не может быть передана наружу через сквозные отверстия и будет, поэтому, оставаться в измельчающем устройстве, пока она не будет достаточно измельчена. Это означает, что фракция уже измельченного растительного материала, которая является слишком большой, возможно, должна быть пропущена через замкнутое криволинейное пространство несколько раз, прежде чем оно достаточно измельчено и может быть передано наружу через сквозные отверстия.

В одном варианте измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, отверстия имеют шестиугольную форму. Такая форма является преимущественной, поскольку края сквозных отверстий образуют несколько контрэлементов статора, которые ориентированы в разных направлениях. Совместно с фрезами ротора, шестиугольные сквозные отверстия могут иметь эффективное влияние на измельчение растительного материала. Подходящий размер шестиугольных отверстий, который определен в настоящей заявке как расстояние между двух противоположных сторон шестиугольника, находится в диапазоне от приблизительно 4 см до 20 см, предпочтительно в диапазоне приблизительно от 6 см до 10 см и предпочтительно примерно 8 см.

В одном варианте выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, контрэлементы содержат металлические части, которые расположены по окружности отверстий. Металлические части могут быть выполнены по краям отверстий для того, чтобы улучшить устойчивость к износу контрэлементов. Для того чтобы снизить затраты на статор, вместо металлических частей по краям отверстий можно использовать керамические материалы с высокой твердостью. Такой керамический материал может, например, представлять собой спеченный карбид вольфрама.

В одном варианте выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, обрабатывающие элементы содержат металлические части, которые ориентированы тангенциально по отношению к ротору. Такая металлическая часть может образовывать головку фрезы ротора. При использовании тангенциально направленных головок фрезы, измельчение может быть еще более улучшено, в связи с тем, что поверхность контакта с растительным материалом может быть увеличена. Для повышения устойчивости к износу режущих головок может, например, быть использован спеченный карбид вольфрама.

В одном варианте выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, сторона рамы, которая обращена в сторону от соединительного элемента, имеет опорный ролик, который может перекатываться по грунту, подвергаемому обработке, причем опорный ролик имеет центральную ось вращения, которая проходит параллельно центральной оси вращения ротора. Когда статор расположен напротив и вблизи части окружности ротора, которая обращена к соединительному элементу, измельчающее устройство подходит для измельчения растительного материала, который является надземным, такого как стволы и/или ветви. Посредством опорного ролика может задаваться высота, на которой ротор может быть расположен над поверхностью земли, подлежащей обработке. Когда статор расположен по существу между ротором и рамой так, чтобы оставить открытой по меньшей мере вышеуказанную часть окружности ротора, которая обращена к соединительному элементу, ротор, снабженный фрезами, будет располагаться по существу над поверхностью земли, подлежащей обработке. Еще одна функция опорного ролика заключается в проталкивании вниз растительного материала, подлежащего измельчению так, что он может эффективным образом быть передан на открытую часть ротора.

Когда статор расположен по существу между ротором и рамой, можно использовать опорный ролик для того, чтобы задать, насколько глубоко ротор, который снабжен фрезами, будет проникать в грунт, подлежащий обработке, с тем, чтобы иметь возможность измельчения растительного материала, который расположен по существу под землей, такого как, например, корешки и/или пеньки.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ использования измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, для измельчения растительного материала, такого как древесина, который является по существу надземным, при этом способ включает следующие этапы:

- перемещение статора в положение, в котором статор расположен напротив части окружности ротора, обращенной к соединительному элементу,

- приведение ротора во вращательное движение,

- подачу растительного материала в пространство между ротором и статором,

- измельчение растительного материала посредством обрабатывающих элементов и контрэлементов, которые перемещаются относительно друг друга, и

- удаление измельченного растительного материала из указанного пространства.

Еще один способ, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, включает следующие этапы:

- перемещение измельчающего устройства по земле, причем часть окружности ротора, которая обращена от соединительного элемента, остается открытой и направлена в сторону растительного материала, подлежащего измельчению,

- перемещение измельчающего устройства ближе к растительному материалу, подлежащему измельчению, и

- подачу, во время этого процесса, растительного материала в пространство между ротором и статором, путем перемещения измельчающего устройства над землей.

Наконец, последний способ, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, предусматривает использование измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, для измельчения растительного материала, такого как корешки и/или пеньки, который расположен по существу под землей или в углублении, включающий следующие этапы:

- перемещение статора в положение, в котором статор расположен по существу

между ротором и рамой так, чтобы оставить открытой по меньшей мере часть окружности ротора, которая обращена к соединительному элементу, и ту часть окружности ротора, которая обращена от соединительного элемента,

- приведение ротора во вращательное движение, и

- перемещение по меньшей мере нижней части ротора над растительным материалом.

Несмотря на то что настоящее изобретение ниже описано со ссылкой на конкретный вариант выполнения, оно этим вариантом не ограничивается. Изобретение описано с помощью характеристик, причем в этом случае могут быть упомянуты явные преимущества, но в этом случае могут также быть применимы и неявные преимущества. Объект изобретения данной заявки или выделенной заявки может быть связан с каждой из этих характеристик, некоторые комбинации которых описаны и/или проиллюстрированы явным образом в настоящем описании, но некоторые также могут быть описаны неявно. Несмотря на то что на чертежах изображены явные комбинации характеристик, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что ряд характеристик может быть применен по отдельности.

Фиг.1 схематически изображает вид сбоку одного варианта выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, в рабочем состоянии, причем статор расположен напротив и вблизи части окружности ротора, которая обращена к соединительному элементу.

Фиг.2 схематически изображает вид сбоку одного варианта выполнения измельчающего устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, в рабочем состоянии, причем статор расположен между ротором и рамой так, чтобы оставить открытой по меньшей мере часть окружности ротора, которая обращена к соединительному элементу, и часть окружности ротора, которая обращена от соединительного элемента, к которой может быть подан подлежащий измельчению растительный материал.

Фиг.3 изображает вид в аксонометрии статора, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

Чертежи не обязательно выполнены в масштабе. Идентичные или аналогичные элементы могут быть обозначены одинаковыми номерами позиций на различных чертежах.

Фиг.1 схематически изображает вид сбоку одного варианта выполнения измельчающего устройства 1, предназначенного для измельчения органического материала 8, 18, в частности растительного материала. Измельчающее устройство 1 содержит раму 2, которая посредством соединительного элемента 20 может быть соединена с приемным устройством 21 транспортного средства 4, например трактора, только одно колесо которого схематически показано на Фиг.1. Ротор 5, который снабжен обрабатывающими элементами 6, с возможностью вращения подвешен в раме 2. Ротор 5 может быть приведен во вращение с помощью приводного элемента 3, такого как приводной вал, который соединен, например, с двигателем транспортного средства 4.

Обрабатывающие элементы 6, которые используются в измельчающем устройстве 1, выполненном в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой, например, фрезы, которые подходят для эффективного измельчения растительного материала 8, 18, который является как надземным, так и подземным. Это означает, что размеры фрез 6 были выбраны таким образом, что сопротивление, которое они испытывают во время измельчения растительного материала 18, который расположен по существу под землей, не является достаточно большим, чтобы привести, например, к заклиниванию ротора 5 или к перегрузке измельчающего устройства 1, что может, например, привести к ограничению мощности измельчающего устройства 1 или к его повреждению.

Фрезы 6 могут содержать металлические части, которые ориентированы по касательной относительно ротора 5. Такая металлическая часть может образовывать головку фрезы 6 ротора 5. При использовании тангенциально ориентированных головок фрезы, измельчение может быть улучшено еще больше, потому что поверхность контакта с растительным материалом 8 может быть увеличена. Для повышения устойчивости к износу головки фрезы, можно использовать, например, спеченный карбид вольфрама.

Статор 7, который имеет контрэлементы 13, как это показано на Фиг.3, также прикреплен к раме 2. Статор 7 прикреплен к раме 2 таким образом, что по меньшей мере часть статора 7 перемещается между положением, в котором статор 7 расположен напротив и вблизи части окружности ротора 5, которая обращена к соединительному элементу 20, и положением, в котором статор 7 расположен между ротором 5 и рамой 2 так, чтобы оставить открытой по меньшей мере часть окружности ротора 5, которая обращена к соединительному элементу 20, и часть окружности ротора 5, которая обращена в сторону от соединительного элемента 20, к которой может быть подан подлежащий измельчению растительный материал. Последняя ситуация будет объяснена более подробно на Фиг.2.

В варианте выполнения, изображенном на Фиг.1, статор 7 соединен с рамой 22, которая с возможностью поворота соединена с ротором 5. Путем поворота рамы 22 относительно центральной оси ротора 5, статор 7 перемещается как защитный щиток, если бы он имелся, из положения, в котором статор 7 расположен напротив и вблизи части окружности ротора 5, которая обращена к соединительному элементу 20, в положении, в котором статор 7 по существу расположен между ротором 5 и рамой 2, как показано на Фиг.2. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что статор 7 может быть с возможностью перемещения прикреплен к раме 2 многими способами.

Фиг.1 изображает измельчающее устройство 1, в котором статор 7 находится в активном положении напротив и возле части окружности ротора 5, которая обращена к соединительному элементу 20. В этом случае измельчающее устройство 1 в особенности подходит для измельчения растительного материала 8, который является по существу надземным, такого как стволы и/или ветви. Фиг.1 показывает, что в рабочем положении статор 7 окружает по меньшей мере часть окружности ротора 5, тогда как часть окружности ротора 5, которая обращена в сторону от соединительного элемента 20, остается открытой. Растительный материал 8, подлежащий измельчению, может подаваться к этой открытой части окружности ротора 5.

На этой стороне рамы 2, которая обращена в сторону от соединительного элемента 20, опорный ролик 11 присоединен через соединительный элемент 15 и может перекатываться по земле, подлежащей обработке. Опорный ролик 11 имеет центральную ось вращения, которая параллельна центральной оси вращения ротора 5. Посредством управляющего элемента 12, например системы поршень/пружина, может быть задано положение соединительного элемента 15 по отношению к земле. Это обеспечивает возможность установки высоты, на которой ротор 5 расположен над обрабатываемой землей. Когда статор 7 находится в рабочем положении, ротор 5, который снабжен фрезами 6, будет расположен по существу над поверхностью земли, подлежащей обработке.

Подлежащий измельчению растительный материал 8 может подаваться в измельчающее устройство 1 путем перемещения последнего по земле в направлении, указанном стрелкой, причем открытая часть ротора 5 обращена к подлежащему измельчению растительному материалу 8. Фиг.1 показывает, как опорный ролик 11 в этом случае толкает вниз подлежащий измельчению растительный материал 8 так, что он может эффективно подаваться на открытую часть ротора 5, где он перемещается вдоль посредством фрезы 6 в криволинейное пространство, которое окружено статором 7 и ротором 5. При подаче растительного материала 8 к открытой части окружности ротора 5, измельчение растительного материала 8 происходит в результате взаимодействия между фрезами 6 и контрэлементом 16, например, острым краем.

За счет взаимодействия между фрезами 6 ротора 5 и контрэлементами 13 статора 7, которые в рабочем положении вращаются относительно друг друга, осуществляется измельчающее действие подлежащего измельчению растительного материала 8. В одном варианте выполнения статора 7, как показано на Фиг.3, контрэлементы 13 представляют собой сквозные отверстия в статоре 7, которые имеют шестиугольную форму. Фракция указанного, по меньшей мере частично, измельченного растительного материала 9, который может быть передан через сквозные отверстия, падает на землю. Остальная фракция растительного материала будут подвергнута дальнейшему измельчению с помощью фрез 6 и сквозных отверстий 13 в закрытом криволинейном пространстве до тех пор, пока она не будет передана за пределы измельчающего устройства 1 посредством сквозных отверстий 13.

Фиг.2 схематически показывает вид сбоку одного варианта выполнения измельчающего устройства 1, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, в рабочем состоянии, в котором статор 7 расположен между ротором 5 и рамой 2 так, чтобы оставить открытой по меньшей мере часть окружности ротора 5, которая обращена к соединительному элементу 20, и часть окружности ротора 5, которая обращена в сторону от соединительного элемента 20 и к которой может быть подан подлежащий измельчению растительный материал 18. В конфигурации измельчающего устройства 1, изображенного на Фиг.2, это особенно подходит для измельчения растительного материала 18, который расположен по существу под землей, поскольку положение статора 7 не мешает проникновению ротора 5 в землю. В результате этого можно измельчить растительный материал 18, который расположен по существу под землей.

Преимущество варианта выполнения измельчающего устройства 1, изображенного на Фиг.2, заключается в том, что во время измельчения статор 7 и ротор 5 могут взаимодействовать, что может, таким образом, привести к более эффективному измельчению растительного материала 18, который расположен по существу под землей.

Посредством управляющего элемента 12 положение соединительного элемента 15 по отношению к земле устанавливают таким образом, что ротор 5 может проникать в землю, чтобы обрабатывать ее на определенную глубину. Растительный материал 18, который находится по существу под землей, может быть измельчен путем перемещения нижней части вращающегося ротора 5 по ней в направлении, указанном стрелкой. Измельченный растительный материал 19 затем падает прямо на землю.

Фиг.3 изображает вид в аксонометрии статора 7, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. В варианте выполнения, выполненном в соответствии с настоящим изобретением, статор 7 выполнен в виде части криволинейной пластины или криволинейной трубы, которая содержит сектор круга с углом от 30 до 60 градусов. Путем согласования кривизны статора 7 в максимально возможной степени с кривизной ротора 5, криволинейное пространство, заключенное между статором 7 и ротором 5, может быть выполнено как можно большим в окружном направлении ротора 5.

В результате этого подлежащий измельчению растительный материал 8 может быть подвергнут измельчающему действию, в результате взаимодействия между фрезами 6 ротора 5 и контрэлементами 13 статора 7, в течение как можно большего времени, чтобы оптимизировать эффективность измельчения растительного материала 8.

Как показано на Фиг.3, статор 7 содержит контрэлементы 13, которые выполнены в виде сквозных отверстий. В результате этого фракция измельченного материала 19, который может быть передан через сквозные отверстия 13, может падать снаружи криволинейного пространства, заключенного между статором 7 и ротором 5, в активном положении статора 7.

Размеры сквозных отверстий определяют размеры фракции измельченного растительного материала 9, который может быть передан наружу измельчающего устройства 1, и уложен на подлежащую обработке землю.

Если размеры сквозных отверстий являются слишком большими, фракция, которая прошла через отверстия, может быть слишком большой, чтобы быть включенной в подлежащую обработке и/или переработке землю. Затем может быть необходимо подвергнуть фракцию 9, которая уже находится на земле, дополнительной операции измельчения. Очевидно, что это нежелательная ситуация, поскольку дополнительный этап обработки приведет к увеличению стоимости обработки.

Однако размеры сквозных отверстий 13 не должны быть слишком малыми, так как это может привести к ограничению мощности измельчающего устройства. Прохождение растительного материала 8 будет более ограниченным из-за того, что слишком большая фракция уже измельченного материала 9 не сможет пройти через сквозные отверстия 13 наружу и будет оставаться внутри измельчающего устройства до тех пор, пока она не будет измельчена в достаточной степени. Это означает, что слишком большая фракция уже измельченного растительного материала 9 должна быть пропущена через закрытое криволинейное пространство несколько раз, прежде чем она будет в достаточной степени измельчена и сможет быть передана наружу через сквозные отверстия 13.

Как показано на Фиг.3, сквозные отверстия 13 имеют шестиугольную форму. Такая форма является преимущественной, поскольку края 14 сквозных отверстий 13 образуют несколько контрэлементов статора, которые ориентированы в разных направлениях. Совместно с фрезами 6 ротора 5 шестиугольные сквозные отверстия 13 могут выполнять эффективные измельчающие действия растительного материала 8. Подходящий размер L шестиугольных отверстий, который, в данной заявке, определяется расстоянием между двумя противоположными сторонами шестиугольника, находится в диапазоне от приблизительно 4 см до 20 см, предпочтительно в диапазоне приблизительно от 6 см до 10 см, и предпочтительно примерно 8 см. Толщина D статора 7 находится в диапазоне от приблизительно 1,5 см до приблизительно 4 см, и предпочтительно 2,5 см.

Шестиугольные сквозные отверстия 13 могут содержать металлические части, которые расположены по окружности отверстий 13. Металлические части могут быть предусмотрены по краям 14 отверстий 13 для того, чтобы улучшать устойчивость к износу контрэлементов. Вместо металлических частей по краям 14 отверстий 13 также можно использовать керамические материалы с высокой твердостью, для того, чтобы снизить затраты на статор 7. Такой керамический материал может, например, представлять собой спеченный карбид вольфрама.

Настоящее изобретение не ограничено вариантами выполнения, которые были описаны выше в качестве неограничивающих примеров. Объем охраны определяется последующей формулой изобретения, которая обеспечивает возможность выполнения многочисленных модификаций.

1. Измельчающее устройство для измельчения органического материала (8, 18), в частности растительного материала, содержащее раму (2), которая выполнена с возможностью соединения с транспортным средством (4), таким как трактор, посредством соединительного элемента (20), ротор (5), который с возможностью вращения подвешен на раме (2) и снабжен обрабатывающими элементами (6), статор (7), прикрепленный к раме (2) и снабженный контрэлементами (13), причем статор (7) в рабочем положении расположен вблизи части окружности ротора (5), оставляя открытой другую часть окружности ротора (5), к которой может быть подан подлежащий измельчению органический материал (8), при этом посредством указанных обрабатывающих элементов (6) ротора (5) и контрэлементов (13) статора (7) осуществляется измельчающее действие указанного материала (8), когда они приведены во вращение относительно друг друга, причем по меньшей мере часть статора (7) выполнена с возможностью перемещения между различными положениями относительно ротора (5), отличающееся тем, что статор (7) выполнен с возможностью перемещения между различными положениями относительно ротора (5) путем поворота вокруг центральной оси ротора (5).

2. Измельчающее устройство по п.1, в котором статор (7) выполнен с возможностью перемещения между положением, в котором он расположен напротив и вблизи части окружности ротора (5), которая обращена к соединительному элементу (20), и положением, в котором статор (7), по существу, расположен между ротором (5) и рамой (2), оставляя открытой по меньшей мере указанную часть окружности ротора (5), которая обращена к соединительному элементу (20).

3. Измельчающее устройство по п.1, в котором часть окружности ротора (5), которая обращена в сторону от соединительного элемента (20), открыта, причем к этой части может быть подан подлежащий измельчению органический материал (8).

4. Измельчающее устройство по п.1, в котором статор (7) выполнен криволинейным по меньшей мере на поверхности, обращенной к ротору (5), и в рабочем положении охватывает криволинейное пространство с противоположной частью ротора (5), причем во время измельчения через указанное криволинейное пространство обеспечивается пропускание органического материала.

5. Измельчающее устройство по п.1, в котором статор (7) выполнен в виде части криволинейной пластины или криволинейной трубы, которая содержит сектор окружности, имеющий угол от 30 до 60 градусов.

6. Измельчающее устройство по п.1, в котором статор (7) имеет сквозные отверстия (13).

7. Измельчающее устройство по п.6, в котором отверстия (13) имеют шестиугольную форму.

8. Измельчающее устройство по п.6, в котором контрэлементы (13) содержат металлические части, которые расположены по окружности отверстий (13).

9. Измельчающее устройство по п.1, в котором обрабатывающие элементы (6) содержат металлические части, которые ориентированы по касательной относительно ротора (5).

10. Измельчающее устройство по одному из пп.1-9, в котором сторона рамы (2), обращенная в сторону от соединительного элемента (20), снабжена опорным роликом (11), который выполнен с возможностью перекатывания по обрабатываемой земле, причем указанный опорный ролик (11) имеет центральную ось вращения, которая проходит параллельно центральной оси вращения ротора (5).

11. Способ применения измельчающего устройства (1), выполненного по любому из пп.1-10, для измельчения растительного материала (8), такого как древесина, который является, по существу, надземным, включающий:
- перемещение статора (7) в положение, в котором он расположен напротив части окружности ротора (5), обращенной к соединительному элементу (20);
- приведение ротора (5) во вращательное движение;
- подачу растительного материала (8) в пространство между ротором (5) и статором (7);
- измельчение растительного материала (8) посредством обрабатывающих элементов (6) и контрэлементов (13), которые перемещаются относительно друг друга; и
- удаление измельченного растительного материала (9) из указанного пространства.

12. Способ по п.11, в котором дополнительно:
- перемещают измельчающее устройство (1) по земле, при этом часть окружности ротора (5), обращенная в сторону от соединительного элемента (20), остается открытой и направлена в сторону подлежащего измельчению растительного материала (8);
- перемещают измельчающее устройство (1) ближе к подлежащему измельчению растительному материалу (8); и
- подают во время этого процесса растительный материал (8) в пространство между ротором (5) и статором (7) путем перемещения измельчающего устройства (1) по земле.

13. Способ применения измельчающего устройства (1), выполненного по любому из пп.1-10, для измельчения растительного материала (8), такого как корешки и/или пеньки, который расположен, по существу, под землей или в углублении, включающий:
- перемещение статора (7) в положение, в котором он, по существу, расположен между ротором (5) и рамой (2) так, чтобы оставлять открытой по меньшей мере часть окружности ротора (5), обращенную к соединительному элементу (20), и часть окружности ротора (5), обращенную от соединительного элемента (20),
- приведение ротора (5) во вращательное движение; и
- перемещение по меньшей мере нижней части ротора (5) над растительным материалом (18).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к роторному режущему органу кустореза. Роторный режущий орган кустореза имеет вращающийся цилиндрический барабан с установленным на нем множеством плоских кольцевых шайб.

Изобретение относиться к области лесного, сельского или индивидуально-приусадебного хозяйства, в частности, для использования на садово-огородных участках, а также может найти применение при уничтожении нежелательной древесной растительности на просеках воздушных линий электропередачи, железных и автомобильных дорог, а также на вырубках.

Изобретение относится к защитному лесоразведению и лесному хозяйству и может быть использовано при механизированной уборке порубочных остатков из лесных полос при проведении рубок ухода.

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при расчистке площади свежей вырубки под лесные культуры. Способ включает сгребание порубочных остатков рабочим органом подборщика, перемещение их к месту сжигания или отгрузки и/или переработки на топливную щепу, при этом при перемещении сгребающего порубочные остатки подборщика находящуюся на пути его перемещения надземную часть пней измельчают на щепу, перемешивая ее совместно с порубочными остатками.

Изобретение относится к устройствам для измельчения древесной поросли и может быть использовано в сельском и лесном хозяйствах. Измельчитель древесной поросли содержит пригибающее устройство, расположенное впереди движителя, установленный на раме с возможностью вращения относительно горизонтальной оси секционный ребристый каток с ножами, расположенными в боковых плоскостях секций, и пластинчатыми противорезами.

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению, в частности к корчевателям непрерывного и позиционного действия для работы в лесных насаждениях с рядовым и хаотичным размещением пней на вырубках искусственных и естественных насаждений.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает подрезание оснований и одновременное измельчение растительных и землистых кочек.

Способ заготовки древесных ресурсов заключается в том, что проводят фиксацию деревьев, их корчевку и последующую трелевку. Осуществляют вручную маркировку деревьев, при этом наводят захватно-отделяющее устройство на деревья, корчуют и трелюют их в автоматическом режиме за один технологический проход.

Установка содержит летательный аппарат и технологическое оборудование. Технологическое оборудование включает захватно-отделяющее устройство.

Изобретение относится к мелиорации земель, сельскому и лесному хозяйству, в частности к устройствам для очистки дна осушительных каналов от наносов, пней срезанного кустарника и корней травянистой растительности.

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для образования площадки-углубления вокруг пней с очищением их от почвы ниже поверхности земли и последующим дроблением. Машина включает раму 1, соединенную со стрелой гидроманипулятора 2, рабочие органы для удаления почвы вокруг пня и его измельчения, трансмиссию и механизм управления. Рама выполнена в виде качающегося коромысла, на концах которого размещены ротор-очиститель 3 и ротор-измельчитель 4, обеспечивающие непрерывность процесса очистки пней от земли и их последующего измельчения. Такое выполнение позволит снизить материальные и трудовые затраты, материалоемкость технологического процесса удаления пней. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к использованию закочкаренных земель. Способ характеризуется тем, что кочки срезают и сдвигают в гряды. Затем после приживления кочек корнями к почве середину гряды закрывают сеном и опрыскивают биостимулятором для перегнивания стеблей и корней растений, образующих кочку и находящихся под слоем сена. При этом боковой ряд кочек служит ограждением гряды, а на гряды добавляют сено, образуя теплоизоляционный слой. Способ позволяет ускорить создание плодородных участков на закочкаренных землях за счет приживлённых корней кочек, создать структуру почвы, высаживать на грядах более ценные сельскохозяйственные растения. 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности, в частности к машинам для очистки лесосек от порубочных остатков, обеспечивающих сбор, измельчение лесосечных отходов и перегрузку щепы в щеповозы. Машина содержит базовое шасси 1, на раме которого установлены манипулятор 2 с захватом, рубительный модуль 3 с щепопроводом и бункер-накопитель 4 щепы. Для размещения бункера-накопителя машина снабжена соединенным с рамой шасси горизонтально ориентированным подрамником 5, имеющим со стороны задней стенки бункера две вертикально ориентированные П-образные направляющие 6. Бункер имеет две пары поярусно расположенных опорных роликов 7 и 8, одни из которых 7 размещены ориентировочно в средней части бункера и взаимодействуют с внутренними поверхностями направляющих, а другие 8 - в нижней части бункера и опираются на обращенные к бункеру поверхности направляющих. Бункер 4 соединен с подрамником 5 гидроцилиндрами 10, одни концы которых закреплены на подрамнике, а другие - на стенках бункера. Направляющие имеют поярусно расположенные упоры 11 для ограничения высоты подъема бункера. При таком выполнении упрощается конструкция машины, при эксплуатации которой уменьшаются энергетические затраты на предварительный подъем и опрокидывание бункера-накопителя в положение разгрузки щепы в кузов автощеповоза. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх