ИЗМЕЛЬЧАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 1996 года по МПК A01F29/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к измельчающим аппаратам растительных материалов, используемых в процессе приготовления корма для животноводстве.

Известен измельчающий аппарат, включающий ротор и деку, на которых установлены соответственно измельчающие элементы и противорезы (авт. св. N 266430, 1970 г. кл. A 01 F 29/00). Достоинством известного является расположение измельчающих элементов ротора по винтовой линии, что позволяет интенсифицировать измельчение растительного материала, так как такие элементы взаимодействуют с противорезами последовательно и этим сглаживают процесс. Однако, каждый такой измельчающий элемент транспортирует измельченную массу независимо от других подобных элементов, что позволяет достичь достаточно интенсивной подачи этой массы. Такого недостатка лишен известный и измельчающий аппарат, в котором измельчающие элементы ротора и противорезы деки установлены поперечными рядами параллельно оси ротора, а в плоскости его вращения с равными угловыми интервалами (авт. св. N 888859, 1981 г. кл. A 01 F 29/02). Рядное расположение измельчающих элементов значительно повышает транспортирующую способность ротора, так как эти элементы в каждом поперечном ряду действуют совместно. Вместе с тем, известный аппарат с рядным расположением измельчающих элементов обладает и недостатками, заключающимися в высоких пиковых нагрузках и повышенной энергоемкости процесса измельчения. Это объясняется тем, что в нем одновременно вступают во взаимодействие несколько поперечных рядов измельчающих элементов и противорезов, ряды которых размещены одни относительно других с кратными угловыми интервалами, согласно рекомендациям стандарта ГОСТ 8908-81 "Нормальные углы и допуски углов". Рекомендации стандарта ориентированы на использование ряда кратных угловых величин, что дает лишь технологические преимущества в машиностроении.

Авторское свидетельство N 888859, кл. A 01 F 29/92 является наиболее близким к заявляемому и является для него прототипом.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является снижение энергоемкости процесса измельчения растительной массы путем сглаживания пиковых нагрузок.

Технический результат может быть достигнут при осуществлении заявляемого изобретения, в котором угловые интервалы между поперечными рядами измельчающих элементов ротора и противорезов деки выполнены некратными между собой, при этом их количество n на роторе больше двух и связано с угловым интервалом α между поперечными рядами противорезов на деке соотношением

где K конструктивно принимаемая в целых числах степень загущения деки поперечными рядами противорезов в сравнение с величиной, образуемой двучленом.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом подтверждается тем, что:
при некратном исполнении угловых интервалов установки поперечных рядов измельчающих элементов ротора и противорезов деки создаются благоприятные условия для сокращения количества одновременно взаимодействующих поперечных рядов элементов и снижения этим энергоемкости процесса измельчения;
при количестве угловых интервалов между поперечными рядами измельчающих элементов ротора, выражающимся в том, что n больше двух, исключаются нереальные исполнения, явно не относящиеся к решаемой задаче, т. е. исполнения с количествами 1 или 2;
при соотношении

связывающим количество угловых интервалов между поперечными рядами измельчающих элементов ротора и угловым интервалом между поперечными рядами противорезов деки, обеспечивается необходимая для решения поставленной задачи некратность их между собой в условиях различного конструктивно выполнимого загущения деки поперечными рядами противорезов;
при вводе коэффициента К в знаменатель указанного выше соотношения, например для повышения степени измельчения в условиях малой дуги охвата ротора декой, достигается повышение частоты взаимодействия поперечных рядов измельчающих элементов и противорезов, что дополнительно сглаживает пиковым нагрузки;
при коэффициенте К именно в целых числах, предотвращается возможное использование дробного коэффициента и получение в результате нежелательной кратности между угловыми интервалами расположения поперечных рядов измельчающих элементов и противорезов в процессе конструктивного выбора степени загущения деки противорезами.

Совокупное использование существенных признаков, характеризующих заявляемое изобретение, обеспечивает достижение технического результата согласно поставленной задаче при сохранении достоинств известного в технике.

На фиг. 1 изображен измельчающий аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез, фрагмент.

Измельчающий аппарат включает ротор 1 и деку 2, на которых соответственно измельчающие элементы 3 и противорезы 4 установлены поперечными рядами параллельно оси О ротора 1, а в плоскости его вращения с равными угловыми интервалами: на деке α, а на роторе b. Угловые интервалы a и β выполнены некратными между собой, а их количество n на роторе 1 больше двух и связано с угловым интервалом a соотношением:

где К конструктивно принимаемая в целых числах степень загущения деки 2 поперечными рядами противорезов 4 в сравнении с величиной, образуемой двучленом.

Ротор 1 может иметь исполнение, при котором измельчающие элементы 3 расположены в плоскости вращения попарно оппозитно. В этом случае каждый измельчающий элемент 3 проходит сквозь щель между двумя противорезами одного поперечного ряда и взаимодействует с ними, а уже вслед за этим вступают в действие оппозитные измельчающие элементы 3 последующего ряда, смещенными в плоскости вращения на угловой интервал β. Такое исполнение позволяет сократить количество этих элементов и упростить конструкцию ротора 1, а также снизить энергоемкость процесса измельчения. При работе измельчающего аппарата растительный материал подается питающим транспортером 5 вместе с битером 6 предварительного измельчения к входному проему 7 собственно измельчающего аппарата, а затем измельчающие элементы 3 ротора 1 и противорезы 4 деки 2 взаимодействуют между собой порядно, измельчая растительный материал с минимальными энергозатратами. Образовавшаяся выгрузная масса по выгрузочному трубопроводу 8 направляется в виде пневмосмеси за пределы аппарата. При этом, некратность угловых интервалов b и α в условиях частичного охвата ротора 1 декой 2 на угол менее 180^o, наиболее целесообразного в практическом плане, обеспечивает вступление в работу и взаимодействие каждый раз только одних поперечных рядов измельчающих элементов 3 и противорезов 4, что и определяет достижение технического результата согласно поставленной задаче. При этом изобретение не вступает в противоречие с указанным выше стандартом, т. к. он носит лишь рекомендательный характер. Наиболее приемлемым является исполнение, при котором число поперечных рядов измельчающих элементов 3 на роторе 1 равно четырем, что соответствует угловому интервалу β = 90⁰, а на деке 2 угловой интервал должен быть α = 36⁰.

В соответствии с заявляемым изобретением в ГСКБ разработаны рабочие чертежи измельчающего аппарата фермерского назначения, а также изготовлены опытные образцы. Испытания изделия будут проведены в сезоне текущего года на измельчении различного рода растительных материалов: зерна, соломы и сена, тыквенных и корнеплодов.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, а именно в измельчающих аппаратах растительных материалов. Сущность изобретения: аппарат содержит ротор и деку, причем угловые интервалы между поперечными рядами измельчающих элементов ротора и противорезов деки выполнены некратными одни относительно других, а количество n поперечных рядов измельчающих элементов ротора больше двух и связано с угловым интервалом альфа между поперечными рядами противорезов деки соотношением
,
где К - конструктивно принимаемая в целых числах степень загущения деки поперечными рядами противорезов в сравнении с величиной, образуемой двучленом (n+1). Изобретение обеспечивает снижение энергоемкости процесса измельчения растительной массы путем сглаживания пиковых нагрузок. 2 ил.

Измельчающий аппарат, включающий ротор и деку, на которых соответственно измельчающие элементы и противорезы установлены поперечными рядами параллельно оси ротора, а в плоскости его вращения с равными угловыми интервалами, отличающийся тем, что угловые интервалы между поперечными рядами измельчающих элементов ротора и противорезов деки выполнены некратными одни относительно других, а количество n поперечных рядов измельчающих элементов ротора больше двух и связано с угловым интервалом α между поперечными рядами противорезов деки соотношением

где К конструктивно принимаемая в целых числах степень загущения деки поперечными рядами противорезов в сравнении с величиной, образуемой двучленом n ± 1.