Установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2556063:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для смешивания кормов. Установка содержит упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру. Камера выполнена пустотелой с криволинейной винтовой поверхностью. Камера смонтирована из жестко соединенных по кругу друг с другом четырех круговых секций и четырех прямолинейных секций. Каждая круговая секция смонтирована из соединенных между собой подсекций в виде полос с образованием на их поверхностях винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов треугольной формы. Прямоугольные секции изготовлены из полосы, согнутой по прямым линиям с образованием параллелограммов. Полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам с образованием по внутренней поверхности винтовых ломаных карманов треугольной формы, а по наружной поверхности - однонаправленных ломаных винтовых линий. Использование изобретения позволит повысить качество получаемых кормов. 14 ил.
Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к устройствам непрерывного действия и может быть использовано для смешивания грубых, сочных, водянистых и концентрированных кормов.
Известен барабанный смеситель кормов (а.с. СССР №1666173, кл. B01F 19/02, 1987), содержащий барабан с винтовыми поверхностями, состоящий из секций, каждая из которых выполнена из одинаковых по площади пластин, имеющих форму равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя своими сторонами по поверхности барабана и размещенных под углом друг к другу и к его оси, при этом секции соединены между собой свободными сторонами пластин и образуют разнонаправленные винтовые поверхности равного шага, а число пластин в секции является четным и, как минимум, равно шести.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что смешивание производится с недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом, а также необходимость создания наклона барабана для транспортировки их от загрузки к выгрузке.
Наиболее близким к изобретению является устройство для приготовления кормов (патент №2358620, кл. A23N 17/00, опубл. 20.06.2009, бюл. №17), содержащее станину, установленную на ней с приводом рабочую камеру тороидальной формы, выполненную из секций, выполненных 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 ломаных винтовых линий и винтовых поверхностей, расположенных под углом друг к другу.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что смешивание производится с недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия компонентов кормов друг с другом на относительно небольшой длине (по окружности) рабочей камеры в виде тора.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, увеличение производительности и пути (длины) движения компонентов кормов в рабочей камере.
Техническое решение достигается тем, что в установке вибрационной для смешивания сыпучих материалов, содержащей упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру, рабочая камера выполнена пустотелой, в виде квадрата, с образованием по ее внутреннему и наружному периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий и смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех пустотелых секций, выполненных в виде пустотелого кругового сектора с четырьмя пустотелыми прямолинейными секциями, причем четыре секции, выполненные в виде пустотелого кругового сектора, смонтированы из подсекций, каждая из которых изготовлена из полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям в виде линий сгиба, расположенных на полосе на равных расстояниях друг от друга и размещенных под углом к кромкам полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными на полосе попеременно и параллельно друг другу, и свернутой в кольцо в виде подсекций, а подсекции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников с образованием пустотелого кругового сектора, с многозаходными винтовыми поверхностями треугольной формы и однонаправленными многозаходными винтовыми линиями, а четыре пустотелые прямолинейные секции изготовлены, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по внутренней поверхности винтовых ломаных карманов треугольной формы, а по наружной поверхности - однонаправленных ломаных винтовых линий.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой установки вибрационной для смешивания сыпучих материалов.
Новизна заключается в том, что рабочая камера выполнена пустотелой в виде квадрата, с образованием по ее внутреннему и наружному периметрам многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многохзаходных винтовых линий, что расширяет технологические возможности при одних и тех же габаритах по занимаемой площади вибрационной установки с рабочей камерой, выполненной в виде тора, и увеличивается путь (длина) движения компонентов кормов в квадратной рабочей камере, так как длина по периметру тора (окружности) диаметра D равна L1=πD, а длина по периметру квадрата равна L2=4D (L2 > L1).
Новизна обусловлена также тем, что рабочая камера смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейными секциями, что расширяет технологические возможности, так как при одних и тех же габаритах с рабочей камерой, выполненной в виде тора, расширяются технологические возможности и увеличивается путь (длина) движения компонентов кормов в квадратной рабочей камере.
Новизна усматривается в том, что карманы рабочей камеры выполнены треугольной формы, по меньшей мере, из одной полосы, что расширяет технологические возможности.
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 и расширение технологических возможностей.
Новизна изобретения заключается в том, что четырехугольники полос, из которых смонтированы секции, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов кормов возрастает, процесс приготовления кормов интенсифицируется.
Новизна заключается также в том, что рабочая камера изготовлена из секций и подсекций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения компонентов кормов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения и увеличивает интенсивность приготовления кормов и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при работе вибратора, установленного горизонтально, в отличии от аналога (патент №2358620, кл. A23N 17/00, опубл. 20.06.2009, Бюл. №17), у которого вибратор установлен вертикально, компоненты кормов, совершающие циркуляционное движение внутри рабочей камеры в плоскостях перпендикулярных оси симметрии рабочей камеры, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу стенок карманов треугольной формы всех восьми секций, что расширяет технологические возможности и повышает производительность приготовления кормов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов, общий вид; на фиг. 2 - рабочая камера в форме квадрата, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-A на фиг. 2; на фиг. 4 - одна из четырех секций, выполненная в виде пустотелого кругового сектора, вид сверху; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольников; на фиг. 7 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг. 8 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг. 9 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо-подсекцию; на фиг. 10 - одна из четырех пустотелых прямолинейных секций с карманами треугольной формы, общий вид; на фиг. 11 - вид А на фиг. 10; на фиг. 12 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий для карманов треугольной формы пустотелой прямолинейной секции на фиг. 10; на фиг. 13 - полоса, согнутая по прямым линиям с образованием карманов треугольной формы; фиг. 14 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.
Установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов (фиг. 1) состоит из рабочей камеры 1, установленной на платформе 2, снабженной вибратором 3. Платформа 2 посредством пружин 4 установлена на основании 5.
Рабочая камера 1 выполнена пустотелой, в виде квадрата (фиг.2), с образованием по ее внутреннему и наружному периметрам многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы, а также однонаправленных многозаходных винтовых линий, и смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций 6, 7, 8, 9, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейным секциями 10, 11, 12, 13 (фиг.2).
Секции 6, 7, 8, 9 (например, на фиг.4 показана секция 6) выполнены в виде пустотелого кругового сектора и смонтированы из подсекций 14 (одна из подсекций 14 на фиг.4 выделена сплошными утолщенными линиями). соединенными между собой известными методами, например сваркой клейкой и т.п., с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.4 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31) и винтовых поверхностей треугольной формы (фиг.5) в виде карманов треугольной формы по внутренней поверхности и наружной поверхности.
Каждая из подсекций 14 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.4 и 5) и смонтирована из полосы 32, на которой размечены прямоугольники 33, по диагоналям которых расположены линии сгиба 34 на равных расстояниях друг от друга, эти диагонали - линия сгиба полосы 32 показана на фиг.6 утолщенной линией 33. На полосе 32 размечены также линии обрезки 35 кромок полосы 32, показанных на фиг.6 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 35 участки полосы 32 (на фиг.6 эти участки полосы 32 заштрихованы) отрезаются, и полоса 32 приобретает вид, показанный на фиг.7, у которой линии сгиба 34 полосы 32 разные по длине L1, L2, L3, L4, L5, L7, L8, L9, L10, L11, L12, L13, L14, L15, L16. Полоса 32 (фиг.8) после обрезки кромок прямоугольников 33 по линии обрезки 35 сгибается попеременно в разные стороны по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы 32 с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, т.е. по диагоналям 34 квадратов 33, параллельных друг другу, и затем сворачивается в кольцо 14, как показано на фиг.9. Кромки 36 и 37 полосы 32 после сворачивания в кольцо 14 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием подсекции 14 в виде кругового сектора.
Таким образом, секции 6, 7, 8, 9 (фиг.2, 4) выполнены по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру (одна из винтовых линий показана фиг.4 утолщенной линией 15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31) и винтовыми канавками внутри секций в виде карманов треугольной формы под углом к оси секций.
Секции 6, 7, 8, 9 (фиг.2) пустотелые с образованием по их наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий могут быть изготовлены и иным способом.
Четыре пустотелые прямолинейные секции 10, 11, 12, 13 (фиг.10-11) с карманами треугольной формы, например секция 10, изготовлены, по крайней мере, из одной полосы 38, согнутой по прямым линиям 59, размещенным на равном расстоянии «L» друг от друга и под одинаковыми углами α к кромкам полос 39, 40 с образованием одинаковых параллелограммов 41 и 42, расположенных попеременно в противоположные стороны (фиг.12 и 13).
Полоса 38 после сгиба по прямым линиям 59 свернута в цилиндрические витки (фиг.14), соединенные друг с другом по продольным кромкам 39 (фиг.10) известными методами, например сваркой. На фиг.10 линия соединения продольных кромок витков полосы 38 показана штрихпунктирной линией с двумя точками 39, с образованием по наружной поверхности однонаправленных, ломаных винтовых линий, а по внутренней поверхности карманов треугольной формы (на фиг.10 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 40-41-42-43-44-45-46-47-48-49-50-51) и винтовых поверхностей (фиг.11) треугольной формы в виде карманов внутренней поверхности 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58.
Пустотелые прямолинейные секции, например, 10, 11, 12, 13 с карманами треугольной формы жестко соединены поочередно с пустотелыми секциями 6, 7, 8, 9 с карманами треугольной формы (фиг.2) по линиям стыковки I-I, II-II, III-III, IV-IV, V-V, VI-VI, VII-VII, VIII-VIII с образованием непрерывной пустотелой рабочей камеры 1 в виде квадрата с карманами треугольной формы по его внутреннему периметру.
Установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов работает следующим образом.
Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 1 передается частицам компонентов кормов, находящимся внутри рабочей камеры 1. Частицы компонентов под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях перпендикулярных оси симметрии пустотелой рабочей камеры 1 и карманов треугольной формы по ее периметру. Наличие криволинейных разнонаправленных элементов, в том числе карманов треугольной формы по внутреннему периметру рабочей камеры 1, изменяет направление движения компонентов кормов, в результате чего компоненты кормов не только приобретают направленное движение от загрузки к выгрузке, но в результате образуются также зоны сжатия по всей длине пути компонентов кормов внутри рабочей камеры 1, повышается производительность приготовления кормов, расширяются технологические возможности.
Частицы компонентов кормов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, смешиваясь, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 1. Так как по длине рабочей камеры 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов кормов, т.е. имеет место повышение производительности приготовления кормов. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру рабочей камеры обеспечивает движение компонентов кормов не только в пустотелых прямолинейных секциях рабочей камеры 1, но и в пустотелых секциях, выполненных в виде кругового сектора, что способствует не только усложнению траекторий их движения, но и их перемещению по проходному сечению рабочей камеры 1 от загрузки к выгрузке. При движении компонентов кормов по проходному сечению рабочей камеры 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разряжения в каждом сечении рабочей камеры 1 по всему его объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры установки вибрационной для смешивания сыпучих материалов в виде квадрата, внутренняя поверхность которой снабжена однонаправленными винтовыми линиями и винтовыми поверхностями в виде карманов треугольной формы, а также за счет того, что частицы компонентов кормов под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии пустотелой рабочей камеры и карманов треугольной формы по ее периметру, а также за счет того, что при движении компонентов кормов по проходному сечению рабочей камеры из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разряжения в каждом сечение рабочей камеры по всему его объему, что интенсифицирует процесс приготовления кормов и расширяет технологические возможности.
Установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов, содержащая упруго установленную на основании и снабженную приводом рабочую камеру, отличающаяся тем, что рабочая камера выполнена пустотелой с криволинейной винтовой поверхностью и смонтирована из жестко соединенных по кругу друг с другом четырех круговых секций, и четырех прямолинейных секций, при этом каждая круговая секция смонтирована из соединенных между собой подсекций, с образованием по их наружной и внутренней поверхностям винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов треугольной формы, а каждая подсекция смонтирована, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям сгиба, расположенным на полосе на равных расстояних друг от друга и размещенным под углом к ее кромкам с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными на полосе попеременно и параллельно друг другу, полоса свернута в кольцо в виде подсекций, которые соединены друг с другом свободными сторонами этих четырехугольников, кроме того, четыре прямоугольные секции изготовлены также, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к ее кромкам с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, причем полоса свернута в цилиндрически витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам с образованием по внутренней поверхности винтовых ломаных карманов треугольной формы, а по наружной поверхности - однонаправленных ломаных винтовых линий.
