ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ КОРМОВ Российский патент 2001 года по МПК A01F29/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для измельчения стебельчатых кормов, например соломы, и может быть использовано на животноводческих фермах и в комбикормовой промышленности.

Известен измельчитель грубых кормов, содержащий вертикальную камеру, подающее и выгрузное устройства, размещенные внутри камеры неподвижный диск со штифтами и дисковый ротор с рядами пальцев, расположенными по концентрическим окружностям между штифтами, и с лопатками, установленными на дисковом роторе, и привод, выполненный в виде электродвигателя, расположенного на раме, ротор которого соединен муфтой с дисковым ротором (Кулаковский И.В., Кирпичников Ф. С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. Справочник. Часть 1. -М.: Россельхозиздат, 1987, с. 210-211, рис.63).

Недостатки этого известного измельчителя грубых кормов состоят в неудобстве его использования вследствие больших габаритных размеров измельчителя и внешнего расположения электродвигателя, высокой стоимости последнего и значительных потерь энергии в двигателе, а также в низкой устойчивости работы измельчителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому измельчителю является измельчитель кормов, содержащий вертикальную камеру, подающее и выгрузное устройства, размещенные внутри камеры неподвижный диск со штифтами и дисковый ротор с установленными на одной его стороне лопатками и рядами пальцев, расположенными по концентрическим окружностям между штифтами, и смонтированный внутри камеры электродвигатель, имеющий неподвижный статор и ротор, являющийся частью упомянутого дискового ротора (см. патент Российской Федерации N 2125363, 1999). Данный измельчитель кормов снабжен вторым дисковым ротором, а статор электродвигателя выполнен сдвоенным, т. е. с двумя независимыми обмотками, и закреплен внутри неподвижного диска, являющегося внутренним относительно двух дисковых роторов.

Данный известный измельчитель кормов компактен и удобен в эксплуатации, однако имеет достаточно сложную конструкцию и обладает высокой материалоемкостью, а также требует низкой скорости вращения дискового ротора, расположенного со стороны подающего и выгрузного устройств, что приводит к ухудшению качества измельченного продукта, снижению производительности измельчителя и повышению энергоемкости процесса измельчения кормов.

Задачей настоящего изобретения является повышение удобства эксплуатации измельчителя кормов за счет упрощения его конструкции, уменьшения веса и габаритных размеров, а также повышение качества измельченного продукта и производительности измельчителя кормов при снижении энергоемкости процесса измельчения кормов.

Решение поставленной задачи достигается тем, что у измельчителя кормов, содержащего вертикальную камеру, подающее и выгрузное устройства, размещенные внутри камеры неподвижный диск со штифтами и дисковый ротор с установленными на одной его стороне лопатками и рядами пальцев, расположенными по концентрическим окружностям между штифтами, и смонтированный внутри камеры электродвигатель, имеющий неподвижный статор и ротор, являющийся частью упомянутого дискового ротора, согласно изобретению электродвигатель выполнен торцевым с ротором и статором в виде плоских колец, причем ротор электродвигателя состоит из магнитопроводящего материала с покрытием из электропроводящего материала и соосно закреплен на стороне дискового ротора, не несущей лопатки и пальцы, а статор электродвигателя размещен между стенкой камеры и стороной дискового ротора, на которой закреплено кольцо ротора электродвигателя, при этом размеры дискового ротора, статора и ротора электродвигателя выбраны из соотношений:
D_эл/D_д.р = 0,40 - 0,6;
D_эл/D_д.р = 0,2 - 0,35,
где D_д.р - диаметр дискового ротора,
D_эл - внешний диаметр колец ротора и статора электродвигателя,
d_эл - внутренний диаметр колец ротора и статора электродвигателя.

Благодаря тому, что статор электродвигателя имеет форму кольца, он располагается внутри камеры вертикально, а ротор электродвигателя при этом одновременно является частью рабочего органа измельчителя - дискового ротора, обеспечивается компактность измельчителя, уменьшаются его вес и габаритные размеры. За счет того, что та часть дискового ротора, которая является ротором электродвигателя, выполнена массивной из магнитопроводящего материала с покрытием из электропроводящего материала, электродвигатель работает устойчиво в широком диапазоне изменения скорости вращения, поскольку двигатель с таким ротором представляет собой плоский аналог обычных асинхронных двигателей с массивным ротором, которые обладают значительно большей устойчивостью по сравнению с традиционным исполнением в виде беличьей клетки (Куцевалов В.М. Вопросы теории и расчета асинхронных машин с массивными роторами. М. -Л. : Энергия, 1966, с.13). Необходимость повышения устойчивости работы измельчителя обусловлена тем, что при повышенной влажности солома трудно поддается измельчению, стебли зависают на штифтах и затормаживают диск, в результате чего электродвигатель может потерять устойчивость (Кулаковский И. В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. Справочник. Часть 1. -М.: Россельхозиздат, 1987, с. 210).

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен измельчитель кормов, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный ступенчатый разрез А-А на фиг. 1.

Измельчитель кормов содержит вертикальную измельчающую камеру 1, подающее транспортерное устройство 2, выгрузное устройство 3, выполненное в виде патрубка, тангенциально расположенного вверху камеры 1 и имеющего ширину, приблизительно равную половине осевой длины камеры 1. Внутри камеры 1 размещены неподвижный диск 4 со штифтами 5, дисковый ротор 6 с установленными на одной его стороне рядами пальцев 7, расположенными по концентрическим окружностям между штифтами 5, и радиальными лопатками 8 и 9, торцевой электродвигатель, состоящий из статора в форме кольца 10 и ротора 11, который представляет собой часть дискового ротора б, обращенную к статору 10.

Ротор 11 электродвигателя выполнен в виде плоского кольца, состоящего из магнитопроводящего материала с покрытием из электропроводящего материала и соосно закрепленного на стороне дискового ротора 6, не несущей лопатки 8 и 9 и пальцы 7. Статор 10 электродвигателя выполнен в виде плоского кольца и размещен между стенкой камеры 1 и стороной дискового ротора 6, на которой закреплено кольцо ротора 11 электродвигателя.

Как показали исследования, размеры дискового ротора 6, статора 10 и ротора 11 электродвигателя следует выбирать из соотношений
D_эл/D_д.р = 0,4 - 0,6;
d_эл/D_д.р = 0,2 - 0,35,
где D_д.р - диаметр дискового ротора,
D_эл - внешний диаметр колец ротора и статора электродвигателя,
d_эл - внутренний диаметр колец ротора и статора электродвигателя,
так как при соблюдении этих соотношений обеспечивается максимальная компактность, т. е. наименьшие габаритные размеры измельчителя кормов, а, следовательно, и наименьший его вес, удобство его эксплуатации, особенно в стесненных условиях небольших ферм или индивидуальных хозяйств, при сохранении высокой производительности измельчителя.

Измельчитель работает следующим образом.

Исходный материал, например солома, с подающего транспортерного устройства 2 и под действием воздушного потока, создаваемого лопатками 9, втягивается в измельчающую камеру 1, где под действием штифтов 5, расположенных на неподвижном диске 4, и пальцев 7, расположенных между штифтами 5 на вращающемся дисковом роторе 6, происходит измельчение корма за счет его излома, разрыва и перетирания до нужной фракции, затем готовый измельченный продукт воздушным потоком и лопатками 8, а также под действием центробежных сил выбрасывается в патрубок выгрузного устройства 3.

Выполнение статора 10 электродвигателя в форме кольца и размещение его вертикально внутри камеры, когда ротор электродвигателя является частью рабочего органа измельчителя кормов, позволяет снизить габариты привода, улучшить его энергетические показатели.

Данный измельчитель кормов имеет простую конструкцию, и поэтому является простым в изготовлении, удобным и надежным в эксплуатации, кроме того, он имеет небольшой вес и уменьшенные габаритные размеры, т.е. является компактным и удобным для использования в стесненных условиях, а также способен обеспечить высокое качество измельченного продукта и необходимую производительность при снижении энергоемкости процесса измельчения кормов.

Изобретение предназначено для измельчения растительных кормов и может быть использовано на животноводческих фермах. Измельчитель содержит вертикальную камеру, подающее и выгрузное устройства. В камере размещены неподвижный диск со штифтами и дисковый ротор с рядами пальцев, расположенными по концентрическим окружностям между штифтами. На дисковом роторе установлены лопатки. Привод дискового ротора выполнен в виде расположенного внутри камеры торцевого электродвигателя с неподвижным статором, имеющим форму кольца. Ротором электродвигателя является часть дискового ротора, которая обращена к статору, выполнена в виде плоского кольца из магнитопроводящего материала с покрытием из электропроводящего материала. Приведены соотношения для выбора оптимальных размеров дискового ротора, статора и ротора электродвигателя. Изобретение обеспечивает повышение удобства эксплуатации измельчителя в стесненных условиях за счет упрощения его конструкции, уменьшения веса и габаритных размеров, а также повышение качества измельченного продукта и производительности измельчителя при снижении энергоемкости процесса измельчения кормов. 2 ил.

Измельчитель кормов, содержащий вертикальную камеру, подающее и выгрузное устройства, размещенные внутри камеры неподвижный диск со штифтами и дисковый ротор с установленными на одной его стороне лопатками и рядами пальцев, расположенными по концентрическим окружностям между штифтами, и смонтированный внутри камеры электродвигатель, имеющий неподвижный статор и ротор, являющийся частью упомянутого дискового ротора, отличающийся тем, что электродвигатель выполнен торцевым с ротором и статором в виде плоских колец, при этом ротор электродвигателя соосно закреплен на стороне дискового ротора, не несущей лопатки и пальцы, и выполнен из магнитопроводящего материала с покрытием из электропроводящего материала, а статор электродвигателя размещен между стенкой камеры и стороной дискового ротора, на которой закреплено кольцо ротора электродвигателя, причем размеры дискового ротора, статора и ротора электродвигателя выбраны из соотношений
D_эл/D_д.р = 0,4 - 0,6,
d_эл/D_д.р = 0,2 - 0,35,
где D_д.р - диаметр дискового ротора;
D_эл - внешний диаметр колец ротора и статора электродвигателя;
d_эл - внутренний диаметр колец ротора и статора электродвигателя.