Зернодробилка

Использование: для механизированной переработки зерновых культур на комбикорма в фермерских и индивидуальных хозяйствах.

Технический результат: повышение производительности зернодробилки и качества измельченного зерна, снижение нагрузки на электродвигатель и улучшение его теплового режима работы, повышение электробезопасности и механической прочности конструкции, снижение силового воздействия зернового потока на измельчающий инструмент.

Сущность полезной модели: содержит основание, загрузочный бункер, соединенный с накопительной воронкой, решето и заслонку. На виброэлектростойкой прокладке установлен электродвигатель с разделяющей перегородкой внутри кожуха, на боковой стенке которого закреплена воронка и сопряженный с ней направляющий патрубок, который размещен наклонно по отношению к основанию под углом 57°-63°. Измельчающий инструмент закреплен на валу электродвигателя и выполнен в виде пластины с центральным отверстием, по обе стороны которого диаметрально и симметрично расположены лезвия с режущей кромкой и углом резания в пределах 43°-47°, а их несущая часть по форме представляет усеченный острый угол, равный 18°-22°.

Загрузочный бункер закреплен на крышке кожуха и снабжен четырьмя наклонными и сопряженными между собой плоскостями, образующими над воронкой окно овальной формы, площадь которого больше площади выходного окне направляющего патрубка. Накопительная воронка выполнена в виде перевернутой усеченной пирамиды или усеченного конуса. Бункер имеет прямоугольную форму. Зернодробилка снабжена отражателем.

Положительный эффект: улучшение технических и эксплуатационных характеристик, надежность, долговечность работы зернодробилки, компактность

3.з.п. ф-лы, 5 илл.

Заявляемое устройство относится к сельскохозяйственной технике и предназначено для механизированной переработки зерновых культур на комбикорма и может найти применение в фермерских и индивидуальных хозяйствах.

Известен измельчитель по патенту на полезную модель RU 64945 U1, B02C 18/06 (2006.01), дата подачи заявки 2007.01.18, дата публикации 2007.07.27.

Общими признаками аналога и заявляемой зернодробилки является наличие загрузочного устройства, вертикальной цилиндрической камеры измельчения, внутри которой на валу закреплен роторный нож в виде пластины, а также сепаратора частиц измельченного материала и крышки (в заявляемой зернодробилке - основания).

Известна также крупорушка Бехтера Е.Н. по патенту на полезную модель RU 62036 U1, B02C 9/04 (2006.01), дата подачи заявки 2006.10.17, дата публикации 2007.03.27.

Общими признаками крупорушки и заявляемой зернодробилки является наличие горизонтальной опорной площадки, погрузочно-разгрузочного бункера, отражателя в виде кольца, вертикально установленного электродвигателя, на конце вала которого закреплен в горизонтальной плоскости пластинчатый нож - измельчающий инструмент.

Недостатком вышеуказанных аналогов является повышенная нагрузка на электродвигатель, что приводит к увеличению расхода электроэнергии. Другим недостатком является конструктивное несовершенство деталей устройства, в частности измельчающего инструмента в виде пластины, на котором отсутствуют режущие лезвия с соответствующей заточкой, что также влияет на степень дробления зерна.

Недостатком также является перегрев электродвигателя, находящегося под кожухом.

Известны усовершенствованные конструкции режущих инструментов, например, нож к устройству для измельчения по патенту на полезную модель RU 47260 U1, 7 В02С 18/36, дата подачи заявки 2004.02.20, опубликовано 2005.08.27. и в измельчителе по патенту на полезную модель RU 68921 U1, В02С 1/06 (2006.01), дата подачи заявки 2007.08.06, опубликовано 2007.12.10.

Нож к устройству для измельчения включает втулку, лезвие с заостренной режущей частью, расположенной с двух сторон лезвия ножа, которая выполнена в виде двух симметрично расположенных кривых верзиер, соединенных между собой дугой. Такая конструкция ножа обеспечивает повышение интенсивности измельчения и плавное перетекание по режущей части ножа.

Недостатком ножа является отсутствие второго плеча и технологическая сложность изготовления.

В измельчителе по другому патенту режущий инструмент в виде ножа для дробления зерна выполнен в виде металлической пластины с закругленными торцами, в центре которой выполнено сквозное отверстие.

Недостатком ножа является отсутствие режущих кромок, что увеличивает площадь контакта зерна с измельчающим инструментом.

В качестве прототипа выбрано устройство для измельчения зерна по патенту на полезную модель RU 54533 U1, В02С 9/02 (2006.01), дата подачи заявки 2006.01.27, дата опубликования 2006.07.10.

Прототип содержит корпус, внутри которого размещены все узлы и детали устройства. На горизонтальном основании закреплен кожух с вертикально установленным электродвигателем, на валу которого закреплен измельчающий элемент в виде плоской пластины. Устройство содержит загрузочный бункер, рабочую камеру в виде цилиндрической чаши с отверстиями

на днище и боковой поверхности, закрепленную ко дну основания. Загрузочный бункер образован наклонными поверхностями, сопряженными между собой. В нижней части загрузочного бункера расположено окно для подачи зерна. Окно снабжено заслонкой, перекрывающей его в момент загрузки бункера. Нижняя часть корпуса снабжена фланцами с отверстиями под крепежные детали для закрепления устройства на какой-либо поверхности.

В устройстве-прототипе достигается повышение качества измельчения, компактность устройства и высокая производительность.

Общими признаками заявляемой зернодробилки и прототипа является наличие основания, рабочей камеры (решета) с отверстиями на днище и боковой поверхности, загрузочного бункера, электродвигателя с кожухом, на валу которого закреплен измельчающий инструмент в виде плоской пластины, а также заслонки. Решето и заслонка установлены под основанием.

Недостатком прототипа является повышенная нагрузка на электродвигатель и, следовательно, увеличение расхода электроэнергии, обусловленное конструктивным несовершенством измельчающего инструмента, выполненного в виде прямоугольной пластины. Другим недостатком является пониженная степень электробезопасности и перегрев электродвигателя под кожухом во время длительной работы устройства.

Задачей, решаемой заявляемым устройством, является:

- повышение эффективности работы зернодробилки за счет снижения расхода электроэнергии;

- увеличение срока эксплуатации зернодробилки за счет улучшения ее технических и эксплуатационных характеристик, повышение механической прочности, степени электробезопасности и уменьшение перегрева электродвигателя.

Техническим результатом, достигаемым при реализации зернодробилки, является:

- снижение нагрузки на электродвигатель за счет выполнения измельчающего инструмента новой формы и введения режущих кромок с определенным углом заточки;

- повышение степени измельчения зерна за счет движения зерна из патрубка, установленного наклонно к основанию, навстречу движению режущих кромок измельчающего инструмента;

- повышение степени электробезопасности зернодробилки до второго класса и снижение вибрации за счет введения виброэлектростойкой прокладки, на которой установлен электродвигатель;

- повышение механической прочности конструкции зернодробилки за счет крепления накопительной воронки и направляющего патрубка к боковой стенке кожуха электродвигателя;

- уменьшение перегрева электродвигателя за счет введения разделяющей перегородки, установленной внутри кожуха электродвигателя;

- ограничение предельного силового воздействия зернового потока на измельчающий инструмент за счет нового конструктивного выполнения загрузочного бункера и введения накопительной воронки.

Для достижения технического результата в зернодробилке, содержащей загрузочный бункер, кожух с электродвигателем, на валу которого закреплен измельчающий инструмент в виде пластины, основание, а также установленные под ним решето и заслонку, предусмотрено следующее: она снабжена накопительной воронкой, присоединенным к ней направляющим патрубком, разделяющей перегородкой и виброэлектростойкой прокладкой, которая закреплена снизу к основанию и на ней установлен электродвигатель, внутри кожуха которого закреплена разделяющаяся перегородка

для создания двух отдельных зон, причем загрузочный бункер закреплен на крышке кожуха и жестко соединен с накопительной воронкой, выполненной в виде перевернутой усеченной пирамиды, направляющий патрубок размещен наклонно по отношению к основанию под углом 57°-63°, воронка и патрубок жестко закреплены на боковой стенке кожуха, при этом бункер снабжен четырьмя наклонными и сопряженными между собой плоскостями, образующими над воронкой окно овальной формы, площадь которого больше площади выходного окна направляющего патрубка, а пластина измельчающего инструмента выполнена с центральным отверстием, по обе стороны которого диаметрально и симметрично расположены лезвия с режущей кромкой и углом резания в пределах 43°-47°, а их несущая часть по форме представляет усеченный острый угол, равный 18°-22°.

Зернодробилка снабжена отражателем, жестко закрепленным под основанием. Накопительная воронка может быть выполнена, например, в виде перевернутого усеченного конуса. Загрузочный бункер выполнен, например, прямоугольной формы.

Новые детали: накопительная воронка, направляющий патрубок, виброэлектростойкая прокладка, разделяющая перегородка.

Особенности конструктивного выполнения деталей, их геометрическая форма и соотношение размеров:

- измельчающий инструмент выполнен в виде пластины с центральным отверстием для крепления на валу электродвигателя, по обе стороны отверстия диаметрально и симметрично расположены лезвия с режущими кромками и углом резания в пределах 43°-47°, а их несущая часть по форме представляет усеченный острый угол, равный 18°-22°;

- накопительная воронка выполнена в виде перевернутой усеченной пирамиды или перевернутого усеченного конуса;

- окно в загрузочном бункере, образованное четырьмя наклонными и сопряженными между собой плоскостями имеет овальную форму, площадь которого больше площади выходного окна направляющего патрубка;

- загрузочный бункер выполнен прямоугольной формы.

Новая взаимосвязь, взаимное расположение и взаимодействие дета лей:

- электродвигатель установлен на виброэлектростойкой прокладке, которая закреплена снизу к основанию;

- разделяющая перегородка установлена внутри кожуха электродвигателя;

- загрузочный бункер закреплен на крышке кожуха электродвигателя и жестко соединен с накопительной воронкой;

- направляющий патрубок соединен с накопительной воронкой и размещен по отношению к основанию наклонно под углом в пределах 57°-63°;

- накопительная воронка и направляющий патрубок жестко прикреплены к боковой стенке кожуха электродвигателя;

- загрузочный бункер снабжен четырьмя наклонными и сопряженными между собой плоскостями, образующими над воронкой окно овальной формы;

- отражатель жестко закреплен под основанием.

Накопительная воронка, соединенная с загрузочным бункером, обеспечивает ограничение предельного силового воздействия на измельчающий инструмент. Направляющий патрубок обеспечивает плавное сопряжение с накопительной воронкой и создает наклонный, направленный поток зерна на встречное движение с режущими кромками вращающегося измельчающего инструмента, что повышает степень измельчения готового продукта и производительность зернодробилки за счет суммирования скоростей

- скорости движения потока зерна и встречной скорости режущих кромок измельчающего инструмента.

Виброэлектростойкая прокладка, на которой установлен электродвигатель, увеличивает электробезопасность конструкции до второго класса и снижает вибрацию от работающего электродвигателя. Снижение вибрации, прикрепление накопительной воронки и направляющего патрубка непосредственно к боковой стенке кожуха электродвигателя повышает механическую прочность конструкции зернодробилки.

Разделяющая перегородка предназначена для исключения перемешивания воздуха под кожухом электродвигателя. Внешний охлаждающий воздух засасывается электродвигателем через жалюзи верхней части отсека, а нагретый воздух выбрасывается через жалюзи нижней части отсека. Наличие перегородки исключает перемешивание выбрасываемого горячего воздуха с засасываемым холодным, что значительно снижает температуру нагрева обмоток электродвигателя, и, следовательно, улучшает температурный режим работы электродвигателя в целом.

Выполнение измельчающего инструмента с лезвиями сужающейся формы и достаточно широкой режущей кромкой снижает нагрузку на электродвигатель, повышает интенсивность дробления зерна и производительность зернодробилки за счет уменьшения площади контакта зерна с режущими кромками.

Загрузочный бункер может принять достаточно большое количество зерна. Закрепление загрузочного бункера на крышке кожуха электродвигателя создает компактную конструкцию зернодробилки. Окно бункера овальной формы с площадью, большей площади выходного окна направляющего патрубка, создает условия для накопления зерна в воронке и непрерывного поступления его в зону измельчения, так как скорость зернового потока может создать недопустимую нагрузку на двигатель. Заслонка тоже позволяет дозировать подачу зерна на переработку, тем самым регулировать

производительность зернодробилки и нагрузку на электродвигатель. Отражатель, охватывая решето, направляет измельченное зерно в приемную тару.

Заявляемая зернодробилка поясняется описанием и чертежами. На фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - вид спереди, на фиг.3 - схема взаимодействия измельчающего инструмента с потоком зерна из окна направляющего патрубка, на фиг.4 - сечение измельчающего инструмента по А-А, фиг.5 - схема движения внешних и внутренних воздушных потоков в кожухе с разделяющей перегородкой.

На чертежах следующие обозначения:

1 - основание, 2 - виброэлектростойкая прокладка, 3 - электродвигатель, 4 - кожух электродвигателя, 5 - загрузочный бункер, 6 - накопительная воронка, 7 - направляющий патрубок, 8 - разделяющая перегородка, 9 - решето, 10 - измельчающий инструмент, 11 - заслонка, 12 - отражатель, 13 - наклонная плоскость бункера.

Зернодробилка содержит основание 1, к которому снизу закреплена виброэлектростойкая прокладка 2, непосредственно на нее вертикально установлен электродвигатель 3, вал которого проходит через отверстие в прокладке 2. К боковой стенке кожуха 4 электродвигателя прикреплена накопительная воронка 6, выполненная в виде перевернутой усеченной пирамиды. К накопительной воронке 6 жестко присоединен направляющий патрубок 7, который также прикреплен к боковой стенке кожуха 4. Патрубок 7 установлен по отношению к основанию 1 с наклоном в пределах 57°-63°. Внутри кожуха 4 электродвигателя закреплена разделяющая перегородка 9. Загрузочный бункер 5 установлен на крышке кожуха и жестко соединен с накопительной воронкой 6. Бункер 5 имеет прямоугольную форму и снабжен четырьмя наклонными и сопряженными между собой плоскостями 13, образующими окно овальной формы над накопительной воронкой 6. Площадь окна больше площади выходного окна направляющего

патрубка, что способствует накоплению зерна в воронке и поступлению в зону измельчения непрерывного и постоянного зернового потока. Заслонка 11 установлена под основанием 1, она обеспечивает при необходимости перекрытие окна направляющего патрубка 7 и регулирует производительность зернодробилки и нагрузку на электродвигатель. Отражатель 12 закреплен снизу к основанию 1.

Работа зернодробилки и пользование ей осуществляется следующим образом. Зернодробилка представляет компактную конструкцию, которую при использовании устанавливают над тарой для сбора измельченного зерна. При этом зернодробилка опирается на тару основанием 1. Электродвигатель 3 подключают к электропитанию посредством шнура (на чертежах не показан). Зернодробилка имеет двойную изоляцию.

Перед началом работы зернодробилки заслонкой 11 перекрывают выходное окно патрубка 7, засыпают зерно в загрузочный бункер 5, переводят тумблер питания электродвигателя 3 в рабочее положение и открывают заслонкой 11 окно патрубка.

Зерно поступает по наклонному направляющему патрубку 7 в решето 9 навстречу с режущими кромками вращающегося измельчающего инструмента 10. Зерно отбрасывается вниз за счет режущих кромок измельчающего инструмента. В результате их взаимодействия происходит процесс дробления зерна. Далее измельченные частицы зерна через отверстия в боковых поверхностях и в днище решета 9 ссыпаются в тару сбора готовой продукции.

Для получения более тонкого помола заслонку 11 открывают на меньшую часть площади выходного окна патрубка или повторно пропускают измельченное зерно через дробилку. При дроблении овса и кукурузы для обеспечения сыпучести в смесь добавляют примерно 15-20% пшеницы.

Зернодробилка обеспечивает высокое качество измельченной продукции и имеет возможность перерабатывать различные виды зерна: пшеницу, рожь, овес, кукурузу, сою, горох и др.

Изготовлены опытные образцы зернодробилок с различными электродвигателями, испытания которых показали хорошие результаты.

По сравнению с аналогами и прототипом зернодробилка имеет улучшенные технические и эксплуатационные характеристики, надежность и долговечность при работе, а также компактную конструкцию.

Источники информации:

1. RU 64945 U1, B02C 18/06, 2007.07.27;

2. RU 62036 U1, В02С 9/04, 2007.03.27;

3. RU 47260 U1, 7 В02С 18/36, 2005.08.27;

4. RU 68921 U1, В02С 1/06, 2007.12.10;

5. RU 54533 U1, В02С 9/02, 2006.07.10 - прототип.

1. Зернодробилка, содержащая загрузочный бункер, кожух с электродвигателем, на валу которого закреплен измельчающий инструмент в виде пластины, основание, а также установленные под ним решето и заслонку, отличающаяся тем, что она снабжена накопительной воронкой, присоединенным к ней направляющим патрубком, разделяющей перегородкой и виброэлектростойкой прокладкой, которая закреплена снизу к основанию и на ней установлен электродвигатель, внутри кожуха которого закреплена разделяющаяся перегородка для создания двух отдельных зон, причем загрузочный бункер закреплен на крышке кожуха и жестко соединен с накопительной воронкой, выполненной в виде перевернутой усеченной пирамиды, направляющий патрубок размещен наклонно по отношению к основанию под углом 57-63°, воронка и патрубок жестко закреплены на боковой стенке кожуха, при этом бункер снабжен четырьмя наклонными и сопряженными между собой плоскостями, образующими над воронкой окно овальной формы, площадь которого больше площади выходного окна направляющего патрубка, а пластина измельчающего инструмента выполнена с центральным отверстием, по обе стороны которого диаметрально и симметрично расположены лезвия с режущей кромкой и углом резания в пределах 43-47°, а их несущая часть по форме представляет усеченный острый угол, равный 18-22°.

2. Зернодробилка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена отражателем, жестко закрепленным под основанием.

3. Зернодробилка по п.1, отличающаяся тем, что накопительная воронка выполнена, например, в виде перевернутого усеченного конуса.

4. Зернодробилка по п.1, отличающаяся тем, что загрузочный бункер выполнен, например, прямоугольной формы.