РАЗДАТЧИК СТЕБЕЛЬЧАТЫХ КОРМОВ Российский патент 2000 года по МПК A01K5/00 

Изобретение относится к области механизации трудоемких процессов в животноводстве, в частности к техническим средствам для механизированной раздачи животным стебельчатых кормов.

Известны раздатчики стебельчатых кормов, содержащие бункер, в днище которого вмонтирован подающий транспортер, выгрузной поперечный транспортер и установленный над ними битерный барабан с закрепленными на его поверхности пальцами для вычесывания корма из монолита (см., например, DE 2618942 Al, 17.11.77, GB 1499966 A, 01.02.78).

Недостатком этих известных устройств является низкая транспортирующая способность пальцев и в связи с этим высокая энергоемкость рабочего процесса раздатчика.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является раздатчик стебельчатых кормов, содержащий бункер с днищем в виде подающего транспортера, на выходе которого установлен выгрузной транспортер, и горизонтально размещенный между транспортерами барабан с закрепленными на его поверхности кормоотделителями в виде попарно установленных с зазором пальцев, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла, у которых первая грань перпендикулярна оси барабана, а вторая установлена под углом к оси барабана и к аналогичной грани соседнего пальца (см. SU 1561921 Al, 07.05.90).

У данного известного устройства при загрузке в бункер корм в монолите оказывается зажатым между бортами бункера. При перемещении корма подающим транспортером материал в зоне бортов из-за их тормозящего воздействия отстает в своем движении от материала в центральной части бункера (передний фронт кормового монолита в плане приобретает выпуклую, бочкообразную форму). В этом случае вычесывание материала из монолита вначале производится пальцами кормоотделителей в центральной части барабана, которые в этот момент работают с перегрузкой, из-за чего материал прижимается к поверхности барабана и тормозит его вращение. Увеличение технологического сопротивления ограничивает подачу материала к барабану, что снижает производительность устройства.

При избытке материала, вступающего в контакт с пальцами кормоотделителей, происходит выброс комков неразрыхленного материала на подающий транспортер, что приводит к неравномерной выдаче корма в кормушку.

Кроме того, в этом известном устройстве при подаче корма к барабану верхняя кромка не перпендикулярных к оси барабана граней, расположенная поперек пальца, препятствует продвижению материала вдоль пальца (к его основанию) и размещению на внешней поверхности грани, что приводит к уплотнению материала на верхней кромке указанной грани, создает дополнительное сопротивление работе барабана, снижает транспортирующую способность пальцев, а значит и производительность раздатчика.

Задачей настоящего изобретения является повышение равномерности выдачи материала и производительности раздатчика стебельчатых кормов путем снижения технологического сопротивления работе барабана.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в раздатчике стебельчатых кормов, содержащем бункер с днищем в виде подающего транспортера, выгрузной транспортер и горизонтально размещенный между транспортерами барабан с закрепленными на его поверхности кормоотделителями в виде попарно установленных с зазором пальцев, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла, у которого первая грань перпендикулярна оси барабана, а вторая - установлена под углом к оси барабана и к аналогичной грани соседнего пальца, согласно изобретению верхняя кромка второй грани каждого пальца кормоотделителей расположена под острым углом к ребру двугранного угла, а кормоотделители установлены рядами по противоположно направленным винтовым линиям, сходящимся в центральной части барабана в противоположном его вращению направлении, причем кормоотделители каждой последующей по окружности барабана винтовой линии установлены относительно кормоотделителей предыдущей винтовой линии со смещением δ₁ вдоль оси барабана, определяемым из условия
b < δ₁ < B-b,
при этом кормоотделители каждой винтовой линии установлены вдоль оси барабана с промежутком δ₂ между каждыми двумя соседними кормоотделителями этой винтовой линии, определяемым из условия
δ₁ < δ₂ < δ₁+B-2b,
где b - ширина захвата пальца кормоотделителя;
В - ширина захвата кормоотделителя.

При этом грани каждого пальца кормоотделителей расположены под острым или тупым углом одна к другой.

Кроме того, раздатчик стебельчатых кормов может быть снабжен аналогичным дополнительным барабаном, установленным над основным барабаном со смещением в сторону подающего транспортера.

Размещение кормоотделителей по винтовым линиям, сходящимся в центральной части барабана, снижает тормозящее воздействие со стороны бортов бункера на слой перемещаемого материала, поступающий в рабочую зону барабана, в результате последовательного вычесывания материала кормоотделителями в направлении от бортов бункера к центру барабана, что повышает производительность барабана и равномерность подачи им корма на выгрузной транспортер в результате равномерной по длине барабана загрузки кормоотделителей материалом.

Расположение верхней кромки второй грани пальца под острым углом к ребру двугранного угла пальца при внедрении кормоотделителя в кормовой монолит способствует проходу материала к основанию пальца и расположению его на внешней поверхности второй грани, что исключает уплотнение материала на верхней кромке второй грани, интенсифицирует процесс захвата материала кормоотделителями, повышает их транспортирующую способность, а значит и производительность устройства.

Установка кормоотделителей предыдущей и последующей по окружности барабана винтовых линий с относительным смещением δ₁ вдоль оси барабана, а кормоотделителей каждой винтовой линии - с промежутками δ₂ обеспечивает захват материала кормоотделителями по всей рабочей поверхности барабана, что увеличивает поверхность контакта с кормом кормоотделителей барабана, исключает непосредственный контакт с кормом вращающейся поверхности барабана, что снижает технологические сопротивления и затраты энергии на выполнение рабочего процесса барабана и повышает производительность раздатчика.

Расположение у кормоотделителя граней пальца под тупым углом друг к другу при работе с сухими соломистыми материалами обеспечивает большую степень измельчения стеблей двумя верхними режущими кромками первых граней в пределах ширины захвата одного кормоотделителя, что в результате повышает сыпучие свойства измельченной стебельчатой массы и обеспечивает ее равномерную выдачу выгрузным транспортером.

Использование дополнительного барабана выравнивает кормовой монолит по верхнему уровню при подаче его к барабану и благодаря установке дополнительного барабана со смещением в сторону подающего транспортера позволяет отбрасывать излишки корма и уплотненных комков материала назад в бункер, что обеспечивает равномерную загрузку материалом кормоотделителей основного барабана и, следовательно, равномерную выдачу корма поперечным транспортером.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется графическими материалами, где представлены:
на фиг. 1 - общий вид раздатчика стебельчатых кормов;
на фиг. 2 - первый пример конструктивного выполнения кормоотделителя (аксонометрия);
на фиг. 3 - вид в плане на кормоотделитель, представленный на фиг. 2;
на фиг. 4 - палец кормоотделителя первого примера конструктивного выполнения (вид сбоку);
на фиг. 5 - развертка поверхности барабана со схемой размещения в плане кормоотделителей первого примера конструктивного выполнения;
на фиг. 6 - второй пример конструктивного выполнения кормоотделителя (вид в плане);
на фиг. 7 - палец кормоотделителя второго примера конструктивного выполнения (вид сбоку);
на фиг. 8 - развертка поверхности барабана со схемой размещения в плане кормоотделителей второго примера их конструктивного выполнения;
на фиг. 9 - схема для обоснования угла наклона верхней кромки второй грани пальца кормоотделителя к ребру двугранного угла;
на фиг. 10 - развертка поверхности барабана со схемой относительного расположения кормоотделителей последующей и предыдущей по окружности барабана винтовых линий;
на фиг. 11 - вариант выполнения раздатчика кормов с двумя барабанами.

Раздатчик стебельчатых кормов содержит бункер 1 с днищем в виде подающего транспортера 2, например цепочно-планчатого или ленточного, на выходе которого установлен поперечный выгрузной транспортер 3, например ленточный или шнековый.

Между транспортерами 2 и 3 горизонтально размещен барабан 4 с закрепленными на его поверхности кормоотделителями 5.

Кормоотделитель 5 выполнен в виде попарно установленных с зазором пальцев, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла, у которого первая грань 6 перпендикулярна оси вращения барабана 4, а вторая грань 7 установлена под углом к оси барабана 4.

У каждого кормоотделителя верхняя кромка 8 грани 6 пальца размещена под тупым углом к ребру 9 двугранного угла пальца, обеспечивающим скольжение материала по кромке 8 вверх, а грани 7 установлены под углом α друг к другу, вершиной обращенным в сторону, противоположную направлению вращения барабана 4 (V₆ - окружная скорость барабана).

В первом примере конструктивного выполнения кормоотделителя (фиг. 3) грань 6 пальца установлена под острым углом к его грани 7, при этом ребро 9 обращено в сторону вращения барабана 4.

Во втором варианте конструктивного выполнения кормоотделителя (фиг. 6) грани 6 и 7 пальца установлены под тупым углом друг к другу.

Кормоотделители 5 на поверхности барабана 4 установлены рядами по противоположно направленным винтовым линиям 10 и 11, сходящимся в центральной части барабана 4 в направлении, противоположном направлению его вращения.

Во всех вариантах выполнения кормоотделителей 5 верхняя кромка 12 грани 7 размещена к ребру 9 под острым углом β, обеспечивающим скольжение материала по кромке 12 вниз к основанию пальца и определяемым из условия

где α - угол между гранями 7 пальцев кормоотделителя;
β - угол наклона верхней кромки 12 грани 7 к ребру 9;
b - ширина захвата пальца кормоотделителя;
h - длина ребра 9 двугранного угла пальца кормоотделителя.

Для увеличения эффективной площади рабочей поверхности барабана кормоотделители 5 каждой последующей по окружности барабана винтовой линии 13 установлены со смещением δ₁ вдоль оси барабана относительно кормоотделителей предыдущей винтовой линии 10 (фиг. 10), определяемым из условия
b < δ₁ < B-b,
где b - ширина захвата пальца кормоотделителя;
В - ширина захвата кормоотделителя,
а кормоотделители каждой винтовой линии вдоль оси барабана установлены с промежутком δ₂, определяемым из условия
δ₁ < δ₂ < δ₁+B-2b,
В усовершенствованном варианте раздатчика (фиг. 11) он снабжен по крайней мере одним дополнительным барабаном 14, по конструкции аналогичным барабану 4 и установленным со смещением в сторону подающего транспортера 2.

Для работы с влажными кормами (силос) верхняя кромка 8 граней 6 выполнена заостренной для разрушения поверхностного слоя кормового монолита (фиг. 2, 3, 4), а для работы с сухими кормами (сено, солома) - с зубчатой насечкой (фиг. 7) для распиливания стержня стеблей.

Условие для определения величины угла β получено из следующих соображений.

При заданной ширине захвата b пальца кормоотделителя 5 в предельном нижнем положении кромка 12 грани 7 образует с ребром 9 и основанием грани 7 прямоугольный треугольник ABД (фиг. 9), при этом угол AДB минимального наклона кромки 12 к ребру 9 определяется следующим образом:

а при AД = h

В то же время из прямоугольного треугольника ABC следует, что

С учетом этого

а текущее значение острого угла β = < AДK >< AДB , при котором грань 7 имеет трапецеидальную форму, определяется соотношением

Условия для определения смещения δ₁ и промежутка δ₂ получены из следующих соображений.

В случае прохода частиц материала в зазор между пальцами кормоотделителя 5 винтовой линии 10, равный В - 2b (фиг. 10), соответствующий палец кормоотделителя 5 последующей по окружности барабана 4 винтовой линии 13 воздействует на эти частицы при условии, что он на развертке барабана 4 находится в пределах указанного зазора. Для этого кормоотделитель 5 последующей винтовой линии 13 должен быть смещен вдоль продольной оси барабана на величину δ₁, находящуюся в пределах от δ₁ = b до δ₁ = b+B-2b = B-b, т.е. b < δ₁ < B-b.
Для воздействия на материал в промежутке δ₂ между двумя соседними кормоотделителями одной и той же винтовой линии (например 10) пальцем кормоотделителя последующей по окружности барабана 4 винтовой линии 13 (фиг.10), необходимо, чтобы смещение Δ было меньше величины зазора между пальцами внутри кормоотделителя 5:
Δ < B-2b (1).

Это обеспечивается, когда, с одной стороны, величина промежутка δ₂ превышает величину смещения δ₁, а поскольку δ₂ = δ₁+Δ, то, с другой стороны, с учетом (1) δ₂ < δ₁+B-2b, т.е. окончательно
δ₁ < δ₂ < δ₁+B-2b.
Раздатчик стебельчатых кормов работает следующим образом.

Транспортеры 2 и 3 и барабан 4 приводятся в движение, при этом обеспечивается подача корма из бункера 1 в рабочую зону барабана 4 и внедрение кормоотделителей 5 в монолит корма.

При вращении барабана 4 кормоотделители 5 вычесывает корм из монолита вначале в зоне, примыкающей к бортам бункера 1, а затем в направлении от бортов к центру барабана 4.

При внедрении в корм грани 6 пальцев своей наклонной верхней кромкой 8 прорезают канавки в монолите, рассекая его плотный поверхностный слой корма по границам ширины захвата кормоотделителя 5. По мере дальнейшего внедрения пальцев в монолит материал под действием наклонной верхней кромки 12 граней 7 соскальзывает к основанию пальцев, располагаясь на внешней (рабочей) поверхности наклонных граней 7. При выходе пальцев из кормового монолита материал, накопленный на рабочей поверхности граней 7 в пределах ширины захвата кормоотделителя 5, перебрасывается на поперечный транспортер 3, осуществляющий выдачу корма.

В случае прохода частиц материала в зазор между пальцами кормоотделителя 5 палец последующего по окружности барабана 4 кормоотделителя 5 благодаря смещению δ_1/ захватывает эти частицы и вычесывает их из кормового монолита.

Материал, попадающий в промежуток между кормоотделителями 5 одного ряда предыдущей винтовой линии 10, в результате размещения кормоотделителей 5 вдоль оси барабана с промежутками δ₂ подхватывается кормоотделителем 5 ряда последующей по окружности барабана 4 винтовой линии 13.

При работе с сухими длинностебельчатыми кормами (сено, солома) при внедрении кормоотделителей 5 в материал в результате скольжения стеблей вверх по кромкам 8 граней 6 и воздействия на них зубчатой насечки происходит перепиливание стержня стеблей, при этом отрезанные части стеблей, соскальзывая по наклонным кромкам 12 вниз к основанию пальца, располагаются на внешней поверхности граней 7, под действием которых измельченные стебли вычесываются из кормового монолита и перебрасываются на поперечный транспортер 3, осуществляющий выдачу материала.

При работе с сухими длинностебельчатыми кормами кормоотделителей 5 второго примера исполнения (фиг. 6, 7, 8) достигается большая степень измельчение стеблей двумя зубчатыми кромками 8 в пределах ширины захвата одного кормоотделителя 5, что обеспечивает повышение сыпучих свойств стебельчатой массы и ее равномерную выдачу транспортером 3.

При работе раздатчика в исполнении, представленном на фиг. 11, дополнительный барабан 14 выравнивает кормовой монолит по верхнему уровню и благодаря его установке со смещением в сторону подающего транспортера 2 производит отбрасывание излишков корма и уплотненных комков материала назад в бункер 1, что обеспечивает равномерную загрузку материалом кормоотделителей 5 основного барабана 4 и, следовательно, равномерную выдачу корма транспортером 3.

Данное изобретение обеспечивает надежную высокопроизводительную работу раздатчика стебельчатых кормов за счет снижения технологических сопротивлений и равномерной загрузки материалом кормоотделителей барабана.

Изобретение относится к области механизации трудоемких процессов в животноводстве. Раздатчик содержит бункер с днищем в виде подающего транспортера, выгрузной транспортер и барабан с кормоотделителями в виде попарно установленных с зазором пальцев, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла. У этого угла первая грань перпендикулярна оси барабана, а вторая - установлена под углом к оси барабана и к аналогичной грани соседнего пальца, причем верхняя кромка второй грани каждого пальца расположена под острым углом к ребру двугранного угла. Кормоотделители установлены рядами по противоположно направленным винтовым линиям, сходящимся в центральной части барабана в противоположном его вращению направлении. Кормоотделители каждой последующей по окружности барабана винтовой линии установлены относительно кормоотделителей предыдущей винтовой линии со смещением δ₁ вдоль оси барабана, определяемым из условия b < δ₁ < B-b, при этом кормоотделители каждой винтовой линии установлены вдоль оси барабана с промежутком δ₂ между каждыми двумя соседними кормоотделителями этой винтовой линии, определяемым из условия δ₁ < δ₂ < δ₁+B-2b , где b - ширина захвата пальца кормоотделителя; В - ширина захвата кормоотделителя. Изобретение обеспечивает повышение равномерности выдачи материала и производительности раздатчика стебельчатых кормов благодаря снижению технологического сопротивления работе барабана. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Раздатчик стебельчатых кормов, содержащий бункер с днищем в виде подающего транспортера, выгрузной транспортер и горизонтально размещенный между транспортерами барабан с закрепленными на его поверхности кормоотделителями в виде попарно установленных с зазором пальцев, имеющих в поперечном сечении форму двугранного угла, у которого первая грань перпендикулярна оси барабана, а вторая - установлена под углом к оси барабана и к аналогичной грани соседнего пальца, отличающийся тем, что верхняя кромка второй грани каждого пальца кормоотделителей расположена под острым углом к ребру двугранного угла, а кормоотделители установлены рядами по противоположно направленным винтовым линиям, сходящимся в центральной части барабана в противоположном его вращению направлении, причем кормоотделители каждой последующей по окружности барабана винтовой линии установлены относительно кормоотделителей предыдущей винтовой линии со смещением δ₁ вдоль оси барабана, определяемым из условия
b < δ₁ < B-b,
при этом кормоотделители каждой винтовой линии установлены вдоль оси барабана с промежутком δ₂ между каждыми двумя соседними кормоотделителями этой винтовой линии, определяемым из условия
δ₁ < δ₂ < δ₁+B-2b,
где b - ширина захвата пальца кормоотделителя;
В - ширина захвата кормоотделителя. 2. Раздатчик по п.1, отличающийся тем, что грани каждого пальца кормоотделителей расположены под острым углом одна к другой. 3. Раздатчик по п.1, отличающийся тем, что грани каждого пальца кормоотделителей расположены под тупым углом одна к другой. 4. Раздатчик по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что он снабжен аналогичным дополнительным барабаном, установленным над основным барабаном со смещением в сторону подающего транспортера.