УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА Российский патент 2012 года по МПК A01C3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для прессования птичьего помета.

Известно устройство для экструдирования растительного сырья в перерабатывающих отраслях агропромышленного комплекса (патент РФ №2092318, кл. B30B 9/12, B28B 3/22, 1997), принятое за аналог, содержащее бункер, корпус со втулкой, шнек с лопастями и многоканальный пресс-инструмент.

Недостатками данного устройства является невысокая производительность и высокая энергоемкость устройства, возможен проворот массы со шнеком.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для прессования, входящее в технологическую линию для обработки птичьего помета (патент РФ №2049379, кл. A01C 3/02, 1995), принятое за прототип, включающее перфорированный корпус с дозатором и выгрузным окном, двухходовой шнек, привод.

Недостатком данного устройства является невысокая производительность, наличие в помете примесей (перо птицы, непереваренные остатки корма), высокая энергоемкость устройства.

Задачей изобретения является повышение производительности устройства за счет обеспечения равномерного продавливания пометной массы через перфорированную поверхность при формировании пеллет, удаление примесей при снижении энергозатрат.

Это достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции устройства, содержащей корпус с бункером, винтовой шнек и привод, в отличие от прототипа перфорированная поверхность размещена по корпусу в секторе 20…340° и заканчивается примесенакопительной камерой, а винтовой шнек в концевой части снабжен прессующими вальцами в количестве не менее трех, расположенными по винтовой линии с равными центральными углами, с увеличивающимися диаметрами вальцов от первого к последнему, размер которых определяется по формуле

d_n=d₁+(n-1)×k,

где d - диаметр прессующего вальца,

n-й прессующий валец,

k - шаг прогрессии, k>0,

общая длина вальцов равна длине перфорированной поверхности корпуса шнека, в которую они упираются своими цилиндрическими поверхностями и снабжены демпфирующими устройствами. Примесенакопительная камера в задней части корпуса шнека имеет подпружиненную крышку с регулируемым усилием открытия. Прессующие вальцы установлены без перекрытия и имеют упругопластическое покрытие, в качестве демпфирующих устройств установлены пружины. Отверстия перфорированной поверхности корпуса выполнены в виде усеченного конуса, с меньшим основанием к наружной поверхности корпуса.

Выполнение перфорации по всей цилиндрической поверхности шнека приводит к образованию в верхней части цилиндрического корпуса (сектор от 340…20°) навала продавленной через отверстия пометной массы, что снижает эффективное использование перфорированной поверхности и повышает энергозатраты при изготовлении пеллет. Для исключения этого с учетом физико-механических свойств помета перфорированная поверхность ограничивается сектором 20…340°, что позволяет пеллетам скатываться в лоток для готового продукта.

Для накопления и дальнейшей выгрузки различных примесей, содержащихся в помете (перо, непереваренные остатки корма и др.) устройство имеет примесенакопительную камеру, которая снабжена подпружиненной крышкой с регулируемым усилием открытия.

Для повышения интенсивности прохождения помета через отверстия в концевой части устройства, в непосредственной близости к перфорированной поверхности корпуса установлены прессующие вальцы.

Наличие прессующих вальцов в количестве не менее трех и размещение их в концевой части шнека с равными центральными углами обеспечивает самоцентрирование шнека, консольно закрепленного в приводной части корпуса на самоустанавливающемся подшипнике, а также позволяет ему отклоняться от своей оси при попадании твердых примесей под винтовую поверхность или прессующие вальцы, исключая заклинивание и деформацию элементов устройства.

Расположение прессующих вальцов по винтовой линии без перекрытия устраняет повторное прохождение вальцов по ранее обработанной перфорированной поверхности цилиндрического корпуса за один оборот прессующих вальцов, повышает эффективность использования заявляемого устройства, снижает энергозатраты на прокручивание винтового шнека.

Изменение диаметров прессующих вальцов обеспечивает увеличение угла захвата каждого последующего прессующего вальца пометной массы при продавливании через перфорированную поверхность корпуса. Такое изменение позволяет в процессе продавливания полностью заполнить пометной массой внутреннее пространство корпуса шнека с перфорированной поверхностью и обеспечить увеличение загрузки вальцов от первого к последнему.

Для эффективного использования перфорированной поверхности и снижения энергозатрат при продавливании и формировании пеллет - общая длина прессующих вальцов равна длине перфорированной части корпуса шнека. При меньшей общей длине вальцов продавливание помета через отверстия перфорированной поверхности корпуса происходит только за счет перемещения массы от вращения шнека, что приводит к снижению эффективности продавливания и производительности устройства. При большей общей длине прессующих вальцов возникают дополнительные затраты мощности на проворачивание вала устройства, что влияет на энергозатраты.

Взаимодействие цилиндрических образующих прессующих вальцов с корпусом обеспечивает функциональную работоспособность заявляемого устройства.

Упругопластическое покрытие прессующих вальцов (в данном случае резиновое) обеспечивает более полный контакт с перфорированной поверхностью и из-за меньшего коэффициента проскальзывания позволяет эффективнее продавливать помет через отверстия.

Демпфирующие устройства (пружины) позволяют прессующим вальцам при взаимодействии с примесями изменять свое пространственное положение (поднятие или опускание по стойкам) относительно перфорированной поверхности корпуса, не вызывая при этом деформацию самого корпуса и заклинивание винтового шнека.

Помет в зависимости от вида птицы, способа их содержания, вида подстилочного материала и других факторов обладает различными физико-механическими свойствами (плотность, влажность, пластичность и др.), которые влияют на процесс продавливания через отверстия перфорированной поверхности. Изменение усилия прижатия прессующих вальцов к цилиндрическому корпусу обеспечивает максимум количества продавливаемой массы при различных свойствах помета.

Уменьшение или увеличение длины пружин позволяет осуществлять изменение усилия прижатия прессующих вальцов к перфорированной поверхности корпуса шнека.

Выполнение отверстий в виде усеченного конуса, меньшим основанием к наружной поверхности корпуса позволяет осуществлять дополнительное подпрессовывание массы при прохождении через отверстия перфорированной поверхности корпуса устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена общая схема заявляемого устройства для прессования птичьего помета; на фиг.2 - узел Б в увеличенном виде с фиг.1; на фиг.3 - разрез А-А с фиг.1.

Устройство для прессования птичьего помета (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с установленным на нем бункером 2, привод (условно не показанный). Винтовой шнек 3 размещен в цилиндрическом корпусе 1. Цилиндрический корпус 1 в концевой части в секторе 20…340° имеет перфорированную поверхность 5 с коническими отверстиями. Прессующие вальцы 4 в количестве трех штук с диаметрами d₁, d₂, d₃ (фиг.3) расположены в межвитковом пространстве шнека 3 так, что суммарная длина их равна длине перфорированной поверхности 5 корпуса 1. Ось 11 (фиг.2) прессующего вальца 4 размещена посредством стоек 14 и гаек 15 на валу шнека 3. Прижатие прессующих вальцов 4 к перфорированной поверхности 5 цилиндрического корпуса 1 осуществляется пружинами 13. Усилие прижатия регулируется гайками 15 через окно люка 10, расположенного в верхней части цилиндрического корпуса 1. В конце цилиндрического корпуса 1 размещена примесенакопительная камера 7 (фиг.1) с подпружиненной регулируемой крышкой 8. В нижней части устройства расположены лотки 6 и 9 для отвода готовых пеллет и твердых примесей соответственно.

Устройство для прессования птичьего помета работает следующим образом. Помет через бункер 2 подается внутрь цилиндрического корпуса 1, захватывается витком 12 (фиг.2) шнека 3 и перемещается к перфорированной поверхности 5 цилиндрического корпуса 1. Под действием подпружиненных прессующих вальцов 4 масса продавливается через конические отверстия перфорированной части 5 корпуса 1 и поступает в лоток 6 для схода готовых пеллет.

При поступлении к прессующему вальцу 4 примеси, имеющей размер больше размера отверстия, прессующий валец 4 приподнимается над перфорированной поверхностью 5 цилиндрического корпуса 1 и прокатывается через нее. Примесь, оказавшись по другую сторону прессующего вальца 4, захватывается витком 12 шнека 3 и перемещается в примесенакопительную камеру 7. После прохождения примеси под действием пружин 13 прессующий валец 4 возвращается в исходное положение.

Для регулирования усилия прижатия продавливающих вальцов 4 к цилиндрическому корпусу 1, в верхней части цилиндрического корпуса 1 имеется окно с отодвигающимся люком 10 (фиг.1, 3). Сдвиганием люка 10 через окно обеспечивается доступ к стойкам 14 и гайкам 15 для осуществления необходимых регулировок. Вращением гаек 15 осуществляется удлинение или сжимание пружин 13 продавливающих вальцов 4.

Твердые примеси, постепенно заполняя примесенакопительную камеру 7, создавая в ней давление, воздействуют на подпружиненную крышку 8. В результате этого подпружиненная крышка 8 открывается, и примеси выгружаются из примесенакопительной камеры 7 в лоток 9 для схода примесей. Очистка камеры осуществляется периодически.

Таким образом, осуществляется продавливание птичьего помета через перфорированную поверхность 5 цилиндрического корпуса 1, формирование пеллет и очистка материала от примесей.

Использование заявляемого устройства позволяет обеспечивать равномерное продавливание пометной массы через перфорированную поверхность при формировании пеллет, удаление примесей и снижение энергозатарт.

Устройство содержит перфорированный корпус с бункером, винтовой шнек и привод. Перфорированная поверхность корпуса размещена в секторе 20…340° и заканчивается примесенакопительной камерой. Винтовой шнек в концевой части снабжен прессующими вальцами в количестве не менее трех. Вальцы расположены по винтовой линии с равными центральными углами, с увеличивающимися диаметрами от первого к последнему, определяемыми по формуле d_n=d₁+(n-1)k, где d - диаметр прессующего вальца, n-й прессующий валец, k - шаг прогрессии, k>0. Общая длина вальцов равна длине перфорированной поверхности корпуса шнека, в которую они упираются своими цилиндрическими поверхностями и снабжены демпфирующими устройствами. Примесенакопительная камера размещена в задней части корпуса шнека и имеет подпружиненную крышку с регулируемым усилием открытия. При таком выполнении повышается производительность устройства и снижаются энергозатраты. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для прессования птичьего помета, содержащее перфорированный корпус с бункером, винтовой шнек и привод, отличающееся тем, что перфорированная поверхность корпуса размещена в секторе 20…340° и заканчивается примесенакопительной камерой, а винтовой шнек в концевой части снабжен прессующими вальцами в количестве не менее трех, расположенными по винтовой линии с равными центральными углами, с увеличивающимися диаметрами вальцов от первого к последнему, определяемыми по формуле d_n=d₁+(n-1)k,
где d - диаметр прессующего вальца;
n-й прессующий валец;
k - шаг прогрессии, k>0,
общая длина вальцов равна длине перфорированной поверхности корпуса шнека, в которую они упираются своими цилиндрическими поверхностями и снабжены демпфирующими устройствами, при этом примесенакопительная камера, размещенная в задней части корпуса шнека, имеет подпружиненную крышку с регулируемым усилием открытия.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прессующие вальцы установлены без перекрытия и имеют упругопластическое покрытие.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что демпфирующими устройствами являются пружины.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия перфорированной поверхности корпуса выполнены в виде усеченного конуса меньшим основанием к наружной поверхности корпуса.