Сверхвысокочастотная многорезонаторная установка для отделения пуха от шкуры кроликов
Владельцы патента RU 2682890:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) (RU)
Изобретение относится к сверхвысокочастотному оборудованию для использования в кролиководческом хозяйстве для вычесывания пуха. Сверхвысокочастотная многорезонаторная установка для отделения пуха от шкуры кроликов содержит в вертикально расположенном цилиндрическом экранирующем корпусе соосно установленный воздуховод. По внутреннему периметру экранирующего корпуса вертикально расположены цилиндрические резонаторы. Верхними основаниями резонаторов служит крышка экранирующего корпуса, состоящая из двух половинок, прикрепленных к радиальному каркасу посредством шарнирных петель. В каждом резонаторе соосно расположены съемные диэлектрические цилиндры без оснований и вращающиеся диэлектрические конусообразные правилки, установленные на валы с ведомыми звездочками. С нижней стороны образующей каждого резонатора вмонтирован отрезок пневмопровода конфигурацией, позволяющей стыковать их, образуя общий пневмопровод. К внутренней поверхности образующей съемных диэлектрических цилиндров прикреплены диэлектрические колки, так что их длина уменьшается по высоте цилиндра, создавая пространство для вертикального размещения правилки со шкурой мехом наружу. По нижнему периметру образующих диэлектрических цилиндров имеется перфорация. Ведомые звездочки входят в сцепление с ведущей звездочкой, расположенной под основанием экранирующего корпуса на валу. Вал установлен по центру воздуховода, соединенного с вытяжным вентилятором и с вентиляционными рукавами от каждого магнетрона. Каждый магнетрон излучает через два волновода, установленных в двух соседних резонаторах, со стороны воздуховода. Между резонаторами и воздуховодом имеются вентиляционные трубы. Предлагаемая сверхвысокочастотная многорезонаторная установка для отделения пуха от шкуры кроликов обеспечивает эффективное отделение пуха при одновременном его обеззараживании. 11 ил.
Предлагаемое изобретение относится к сверхвысокочастотному оборудованию и может быть использовано в кролиководческом хозяйстве, например для избирательного нагрева шкуры кроликов при вычесывании пуха.
Известно, что в большинство фермерских кролиководческих хозяйств, шкуры кроликов с густым мехом после съемки направляют в цеха по производству белковых корм из-за низкого сбыта высушенных шкур. Хотя с 3…5 кроликов можно получить до 1 кг пуха. Поэтому нами предлагается новая технология сбора пуха со шкуры. В настоящее время существует только технологии сбора пуха с живых кроликов - это технологии выщипывание и стрижки [2].
Разрабатываемая сверхвысокочастотная установка предназначена для реализации технологии выщипывания волокон пуха со шкуры, сила удерживаемости которых ослаблена за счет избирательного воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты.
Технической задачей изобретения является разработка сверхвысокочастотной установки, обеспечивающей ослабление силы удерживаемости пуха в шкуре, снятого с кролика, вычесывание и сбор пуха.
Сверхвысокочастотная многорезонаторная установка для отделения пуха от шкуры кроликов характеризуется тем,
что в вертикально расположенном цилиндрическом экранирующем корпусе соосно установлен воздуховод, а по периметру корпуса вертикально расположены цилиндрические резонаторы, верхними основаниями которых служит крышка экранирующего корпуса, состоящая из двух половинок, прикрепленных к радиальному каркасу посредством шарнирных петель,
причем в каждом резонаторе соосно расположены съемные диэлектрические цилиндры без оснований и вращающиеся диэлектрические конусообразные правилки, установленные на валы с ведомыми звездочками, при этом с нижней стороны образующей каждого резонатора установлен отрезок пневмопровода, конфигурацией позволяющей стыковать их, образуя общий пневмопровод,
при этом к внутренней поверхности образующей съемных диэлектрических цилиндров прикреплены диэлектрические колки, так что их длина уменьшается по высоте цилиндра, создавая пространство для вертикального размещения правилки со шкурой, мехом наружу, а по нижнему периметру образующих имеется перфорация,
при этом ведомые звездочки входят сцепление с ведущей звездочкой, расположенной под основанием экранирующего корпуса на валу, установленном по центру воздуховода, соединенного с вытяжным вентилятором и с вентиляционными рукавами от каждого магнетрона, работающего на два волновода, установленных в двух соседних резонаторах, со стороны воздуховода.
На фиг. 1 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной многорезонаторной установки для отделения пуха от шкуры кроликов (в разрезе):
1 - цилиндрический экранирующий корпус;
2 - цилиндрический резонатор;
3 - съемный диэлектрический цилиндр без оснований;
4 - колки диэлектрические;
5 - диэлектрические конусообразные правилки на соответствующих диэлектрических валах;
6 - магнетроны;
7 - волноводы;
8 - воздухоотвод;
9 - ведущая звездочка на валу электродвигателя;
10 - вентиляционные рукава от магнетронов;
11 - ведомые звездочки на валу конусообразных правилок;
12 - пневмопровод;
13 - крышки с шарнирными петлями;
14 - вытяжной вентилятор;
15 - вентиляционные трубы между резонаторами и воздуховодом.
На фиг. 2 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной многорезонаторной установки для отделения пуха от шкуры кроликов (без разреза ведущей звездочки).
На фиг. 3 приведено пространственное изображение экранирующего корпуса без крышек.
На фиг. 4 приведено пространственное изображение цилиндрического резонатора с вентиляционным рукавом от магнетрона и двумя волноводами, канала для пневмотранспортирования пуха (вид под наклоном).
На фиг. 5 приведено пространственное изображение цилиндрического резонатора с вентиляционным рукавом от магнетрона и двумя волноводами, канала для пневмотранспортирования пуха (вид спереди).
На фиг. 6 приведено пространственное изображение цилиндрического резонатора (вид снизу, каналами для пневмотранспортирования пуха).
На фиг. 7 приведено пространственное изображение съемного диэлектрического цилиндра с колками на образующей (вид сверху).
На фиг. 8 приведено пространственное изображение съемного диэлектрического цилиндра с колками на образующей (вид снизу).
На фиг. 9 приведено пространственное изображение диэлектрической конусообразной правилки, которая установлена на вал с ведомой звездочкой.
На фиг. 10 приведено пространственное изображение ведущей звездочки на валу.
На фиг. 11 приведено пространственное изображение одной крышки экранирующего корпуса.
Сверхвысокочастотная многорезонаторная установка для отделения пуха от шкуры кроликов (фиг. 1-11) содержит:
цилиндрический экранирующий корпус 1; цилиндрический резонатор 2; съемный диэлектрический цилиндр без оснований 3; колки диэлектрические 4; диэлектрические конусообразные правилки на соответствующих диэлектрических валах 5; магнетроны 6; волноводы 7; воздухоотвод 8; ведущая звездочка на валу электродвигателя 9; вентиляционные рукава от магнетронов 10; ведомые звездочки на валу конусообразных правилок 11; пневмопровод 12; крышки с шарнирными петлями 13; вытяжной вентилятор 14; вентиляционные трубы между резонаторами и воздуховодом 15.
Принцип действия сверхвысокочастотной многорезонаторной установки для отделения пуха от шкуры кроликов основан на обеспечении ослабления силы удерживаемости пуха в коже в процессе избирательного нагрева в электромагнитном поле сверхвысокой частоты, вычесывание волокон пуха с сохранением товарного вида, их сбора и пневмотранспортирования.
Сверхвысокочастотная многорезонаторная установка для отделения пуха от шкуры кроликов содержит цилиндрический экранирующий корпус 1, расположенный вертикально. Внутри экранирующего корпуса 1 соосно установлен воздухоотвод 8. По периметру экранирующего корпуса 1 вертикально расположены цилиндрические резонаторы 2, верхними основаниями которых служит крышка 13 экранирующего корпуса 1, состоящая из двух половинок, прикрепленных к радиальному каркасу посредством шарнирных петель.
В каждом цилиндрическом резонаторе 2 соосно расположены съемные диэлектрические цилиндры 3 без оснований и вращающиеся диэлектрические конусообразные правилки 5. Конусообразные правилки 5 установлены на валы, где содержатся ведомые звездочки 11. С нижней стороны образующей каждого цилиндрического резонатора 2 установлен отрезок пневмопровода, конфигурацией позволяющей стыковать их, образуя общий пневмопровод 12.
К внутренней поверхности образующей съемных диэлектрических цилиндров 3 прикреплены диэлектрические колки 4, так что их длина уменьшается по высоте цилиндра, создавая пространство для вертикального размещения правилки 5 со шкурой, мехом наружу. По нижнему периметру образующих диэлектрических цилиндров 3 имеется перфорация.
Ведомые звездочки 11 входят сцепление с ведущей звездочкой 9, расположенной под основанием экранирующего корпуса 1 на валу. Вал установлен по центру воздуховода 8. Воздуховод соединен с вытяжным вентилятором и к нему пристыкованы вентиляционные рукава 10 от каждого магнетрона 6. От каждого магнетрона 6 излучения направляются на два волновода 7, установленных в двух соседних резонаторах 2, со стороны воздуховода 8.
Это позволит уменьшить габаритные размеры установки, хотя использование индивидуальных магнетронов увеличит мощность потока излучений в резонаторе, следовательно, ускорит процесс ослабления силы удерживаемости волокон пуха. Но при периодическом режиме работы установки с индивидуальными магнетронами, повышающими балансовую стоимость, экономическая эффективность снижается. При этом продолжительность паузы намного больше, чем продолжительность обработки сырья.
Вентиляционные рукава 7 от магнетронов 6 и вентиляционные трубы 15 от резонаторов 2 соединены с воздуховодом 6, содержащим вытяжной вентилятор 14 с электродвигателем. Элементы электронного блока генератора, пускозащитная аппаратура и система управления технологическим процессом расположены в шкафу управления.
Технологический процесс ослабления силы удерживаемости пуха в шкуре кролика за счет избирательного воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты на многокомпонентное сырье, вычесывание волокон пуха, сбор и транспортирование пуха происходит следующим образом.
Открыть крышки 13 (две половинки верхнего основания экранирующего корпуса 1), вытащить съемные диэлектрические цилиндры 3, содержащие диэлектрические колки 4. Натянуть на диэлектрические конусообразные правилки 5 шкуры кроликов, мехом наружу. Обратно установить съемные диэлектрические цилиндры 3 в цилиндрический резонатор 2. Плотно закрыть обе крышки 13.
Включить с помощью пускозащитной аппаратуры, находящихся в шкафу управления, электродвигатели вытяжного вентилятора 14, обеспечивающего охлаждение магнетронов 4, электродвигатель пневмотранспортера, предназначенного для перемещения пуха через перфорации диэлектрических цилиндров 3 и основания резонаторов 2 в пневмопровод 12, а далее в циклон, где собирается пух.
После чего включить электродвигатель, на валу которого расположена ведущая звездочка 9, входящая сцепление ведомыми звездочками 11. При этом начинают вращаться все конусообразные диэлектрические правилки 5 со шкурами кроликов. Далее включить все сверхвысокочастотные генераторы (магнетроны 6) на определенный промежуток времени. Теплый воздух с магнетронов 6 при их работе и резонаторных камер удаляется через вентиляционные рукава 10, вентиляционные трубы 15 и общий воздухоотвод 8 с помощью вытяжного вентилятора 14.
В цилиндрическом резонаторе 2 возникает электромагнитное поле сверхвысокой частоты, происходит избирательный нагрев кожи и пуха пропорционально их диэлектрическим параметрам. В процессе вращения диэлектрических конусообразных правилок 11 происходит вычесывание с помощью диэлектрических колок 4 волокон пуха, сила удерживаемости которых ослаблена за счет избирательного диэлектрического нагрева кожи. Вытяжным вентилятором 14 пух засасывается через перфорации съемных диэлектрических цилиндров 3, через каналы пневмопровода, имеющие в основании резонаторов 2, далее с помощью пневмопровода 12 транспортируется в циклон, расположенный за пределы установки. Напряженность электрического поля в резонаторах достаточно высокая, достаточная для снижения бактериальной обсемененности пуха.
Вследствие существенной разницы между диэлектрическими потерями кожи (тангенс угла диэлектрических потерь равен 0,2…0,3, диэлектрическая проницаемость 10…15) и пуха (тангенс угла диэлектрических потерь равен 0,05, диэлектрическая проницаемость 2…4), пух практически не нагревается [1]. Возможность повышения температуры нагрева поверхностного слоя кожи, позволяет ослабить силу удерживаемости пуха в несколько раз. Режим тепловой обработки зависит от состояния меха и кожи.
По истечении выдержки времени выключаются сверхвысокочастотные генераторы 6 и электродвигатель 9 привода правилок 5, после чего диэлектрические правилки 5 перестают вращаться. Далее можно открыть крышки 13 экранирующего корпуса 1, так как будет выключена блокировка. После этого следует достать съемные диэлектрические цилиндры 3, снять с правилок 5 шкуры без меха и положить в тару для отходов. Натянуть новую партию необработанных шкур кроликов мехом наружу на правилки 5. Установить съемные диэлектрические цилиндры 3 с колками в соответствующие резонаторы 2. Закрыть крышки 13, запустить электродвигатель для привода правилок, включить сверхвысокочастотные генераторы 6. Чем больше частота вращения правилок, тем выше кинетическая энергия удара колка по волокнам пуха и эффективнее процесс съема.
Объем каждого цилиндрического резонатора должен быть достаточным для размещения правилки со шкурой, а размеры резонатора должны быть согласованы с длиной волны. Длина колок должна обеспечить вычесывание волокон пуха.
Таким образом, установка работает в периодическом режиме и позволяет совмещать: избирательный эндогенный нагрев кожи шкурок и вычесывание волокон пуха; сбор и обеззараживание; пневмотранспортирование пуха в циклон.
Производительность установки зависит от количества сверхвысокочастотных генераторов.
Источники информации
1. Рогов, И.А. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов / И.А. Рогов, В.Я. Адаменко, С.В. Некрутман и др. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 288 с.
2. Шумилин, Н.Н. Практикум по кролиководству / Н.Н. Шумилин, Ю.А. Калугин, Н.А. Балакирев - М.: Лань, 2009. - 148 с.
Сверхвысокочастотная многорезонаторная установка для отделения пуха от шкуры кроликов, характеризующаяся тем,
что в вертикально расположенном цилиндрическом экранирующем корпусе соосно установлен воздуховод, а по периметру корпуса вертикально расположены цилиндрические резонаторы, верхними основаниями которых служит крышка экранирующего корпуса, состоящая из двух половинок, прикрепленных к радиальному каркасу посредством шарнирных петель,
причем в каждом резонаторе соосно расположены съемные диэлектрические цилиндры без оснований и вращающиеся диэлектрические конусообразные правилки, установленные на валы с ведомыми звездочками, при этом с нижней стороны образующей каждого резонатора установлен отрезок пневмопровода конфигурацией, позволяющей стыковать их, образуя общий пневмопровод,
при этом к внутренней поверхности образующей съемных диэлектрических цилиндров прикреплены диэлектрические колки, так что их длина уменьшается по высоте цилиндра, создавая пространство для вертикального размещения правилки со шкурой, мехом наружу, а по нижнему периметру образующих имеется перфорация,
при этом ведомые звездочки входят в сцепление с ведущей звездочкой, расположенной под основанием экранирующего корпуса на валу, установленном по центру воздуховода, соединенного с вытяжным вентилятором и с вентиляционными рукавами от каждого магнетрона, работающего на два волновода, установленных в двух соседних резонаторах, со стороны воздуховода.
