Устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры Российский патент 2024 года по МПК B30B11/28 B30B15/08 A23K40/10 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для контроля и регулирования работы машин для изготовления гранулированных кормов на рыбоводных фермах.

Известно устройство для изготовления гранул из кормовой смеси, содержащее рабочую камеру. Рабочая камера снабжена матрицей в виде усеченного конуса, на боковой поверхности которой расположены конусообразные калиброванные отверстия (патент RU 2544984 С1, класс В30В 11/26, 2013).

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является устройство для изготовления гранул из спрессовываемого материала, включающее опору, обкатывающие головки, находящиеся в зацеплении с матрицей, которая выполнена в форме усеченного конуса с радиально расположенными зубьями, имеющей центральное отверстие и конусные каналы прессования, расположенные в упомянутых зубьях матрицы и выполненные с центральной осью, перпендикулярной рабочим поверхностям обкатывающих головок, установленных неподвижно и выполненных в виде шестерен, чистик под углом 45° для срезания выходящего спрессованного материала и вал привода вращения, расположенный в нижней части опоры и проходящий через центральное отверстие матрицы (патент RU 2708868 С1, класс В30В 11/28, 2019).

Недостатками данных устройств являются: отсутствие возможности формирования гранул с разной плотностью, используемых для кормления объектов аквакультуры, требующих корма с различной степенью и скоростью погружения в зависимости от пород, формирование гранул неодинакового по длине размера и неровный срез, что снижает их качество.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства, заключающихся в изготовлении гранул разной плотности, и повышение качества продукции.

Технический результат достигается тем, что устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры, содержащее опору, обкатывающие головки в виде шестерен, неподвижно установленные в зацеплении с матрицей, выполненной в форме усеченного конуса с радиально расположенными зубьями, имеющей центральное отверстие и конусные каналы прессования в зубьях, выполненные с центральной осью, перпендикулярной рабочим поверхностям обкатывающих головок, чистик для срезания выходящего спрессованного материала и вал привода вращения, расположенный в нижней части опоры и проходящий через центральное отверстие матрицы, согласно изобретению чистик выполнен в виде втулки с зубчатым колесом и диском, установленным на подшипнике качения с возможностью вращения и имеющим расположенные по его окружности прорези, выполненные с центральной осью, сопряженной с центральной осью конусных каналов прессования матрицы, и с заточенной по ходу вращения кромкой, опора выполнена с выгрузным патрубком, имеющим отвод, кронштейн, на котором закреплен шаговый двигатель с шестерней на валу для эвольвентного зацепления с зубчатым колесом, и выступ с тензометрическими датчиками силы, расположенный с образованием пространства между ним и основанием опоры, а диск установлен в упомянутом пространстве с опорой на выступ.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что за счет конструктивных признаков обеспечивается возможность формирования гранул с разной плотностью в зависимости от выбранного вида корма, формирование гранул одинаковой длины и ровный срез, что повышает их качество.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где: на фиг. 1 изображен общий вид устройства для формирования кормовых гранул для аквакультуры (сечение А-А); на фиг. 2 - устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры (сечение Б-Б); на фиг. 3 - устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры (сечение В-В); на фиг. 4 - устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры (вид снизу); на фиг. 5 - блок-схема алгоритма работы устройства для формирования кормовых гранул для аквакультуры.

На графических материалах для большей ясности представлены только те элементы, которые необходимы для понимания сущности изобретения, а сопутствующие элементы, хорошо известные специалистам в данной области, не представлены.

Устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры содержит опору 1, обкатывающие головки 2 в виде шестерен, неподвижно установленные в зацеплении с матрицей 3, выполненной в форме усеченного конуса с радиально расположенными зубьями (на рисунках не показаны), имеющей центральное отверстие (на рисунках не показано) и конусные каналы прессования 4 в зубьях, выполненные с центральной осью, перпендикулярной рабочим поверхностям обкатывающих головок 2, чистик 5 для срезания выходящего спрессованного материала и вал привода вращения 6, расположенный в нижней части опоры 1 и проходящий через центральное отверстие матрицы 3. Чистик 5 выполнен в виде втулки с зубчатым колесом 8 и диском, установленным на подшипнике качения 15 с возможностью вращения и имеющим расположенные по его окружности прорези 7, выполненные с центральной осью, сопряженной с центральной осью конусных каналов прессования 4 матрицы 3 для обеспечения прохода уплотненного материала, из которого формируются гранулы, и с заточенной по ходу вращения кромкой, обеспечивающей ровный срез. Опора 1 выполнена с выгрузным патрубком 9, наклоненным под углом 10° для скатывания срезанных гранул и имеющим отвод 11, расположенный эксцентрично относительно вала привода вращения 6, кронштейн 12, на котором с помощью двух винтов закреплен шаговый двигатель 13 с шестерней 14 на валу для эвольвентного зацепления, обеспечивающего постоянство передаточного отношения, с зубчатым колесом 8, и выступ 10 с четырьмя симметрично установленными тензометрическими датчиками силы 16, предназначенными для определения усилия, с которым чистик 5 действует на выступ 10, расположенный с образованием пространства между ним и основанием опоры 1. Диск установлен в упомянутом пространстве с опорой на выступ 10. Шаговый двигатель 13 и тензометрические датчики силы 16 скоммутированы между собой через программируемый контроллер 17 (фиг. 5), который принимает сигналы на порты ввода, обрабатывает их, производит вычисления и посылает управляющие сигналы на порты вывода (например, платформа Arduino).

Устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры работает следующим образом.

В начальном положении промежутки между прорезями 7 чистика 5 закрывают конусные каналы прессования 4 матрицы 3. При продавливании масса, образованная сухой кормосмесью и связывающим компонентом, из-за перекрытия выходов конусных каналов прессования 4 оказывает силовое воздействие на плоскость диска, в виде которого выполнен чистик 5, опирающегося на выступ 10 выгрузного патрубка 9. Усилие передается на расположенные в выступе 10 тензометрические датчики силы 16, которые, деформируясь, уменьшают свое сопротивление, что приводит к изменению силы тока, пропорциональной величине деформации и, соответственно, действующей силы (I=ƒ(F)). Сигналы от тензометрических датчиков силы 16 поступают в программируемый контроллер 17 (фиг. 5), который рассчитывает плотность массы в зависимости от силы тока (ρ=ƒ(I)) с помощью программного обеспечения.

Конусные каналы прессования 4 остаются закрытыми до тех пор, пока за счет заполнения и уплотнения обкатывающими головками 2 и верхними слоями массы сигнал в виде силы тока, пропорциональной действующей на дисковую плоскость чистика усилию, не достигнет определенного соотношения с плотностью, которое рассчитывается программным обеспечением. Плотность обусловлена выбранным видом корма.

При достижении необходимой плотности программируемый контроллер 17 (фиг. 5) подает сигнал на шаговый двигатель 13, который вращает шестерню 14, находящуюся в эвольвентном зацеплении с зубчатым колесом 8. При вращении зубчатого колеса 8 чистик 5 поворачивается до совмещения выходов конусных каналов прессования 4 и прорезей 7, имеющих сопряженную с каналами прессования 4 центральную ось. Спрессованный, уплотненный материал продавливается новой порцией массы до тех пор, пока она не займет весь объем конусного канала прессования 4. Далее поступает сигнал от программируемого контроллера 17 на шаговый двигатель 13 (фиг. 5), вращение через шестерню 14 и зубчатое колесо 8 передается на чистик 5, который заточенными кромками срезает гранулы и снова перекрывает конусные каналы прессования 4 матрицы 3. Готовые гранулы падают на наклонную поверхность выгрузного патрубка 9, скатываются по ней и ссыпаются в отвод 11.

Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

- расширение функциональных возможностей устройства, заключающихся в изготовлении гранул разной плотности;

- формирование гранул одинаковой длины и ровный срез, что повышает качество продукции.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при изготовлении гранулированных кормов на рыбоводных фермах. Устройство содержит опору, неподвижно установленные обкатывающие головки, матрицу в форме усеченного конуса с конусными каналами прессования. Предусмотрены чистик для срезания выходящего спрессованного материала и вал привода вращения, расположенный в нижней части опоры и проходящий через центральное отверстие матрицы. Чистик выполнен в виде втулки с зубчатым колесом и диском с прорезями. Прорези, центральная ось которых сопряжена с центральной осью каналов прессования, имеют заточенную по ходу вращения кромку. Опора содержит выгрузной патрубок, который имеет выступ с тензометрическими датчиками силы, отвод и кронштейн. На кронштейне закреплен шаговый двигатель с шестерней для эвольвентного зацепления с зубчатым колесом. В результате обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства и повышение качества продукции. 5 ил.

Устройство для формирования кормовых гранул для аквакультуры, содержащее опору, обкатывающие головки в виде шестерен, неподвижно установленные в зацеплении с матрицей, выполненной в форме усеченного конуса с радиально расположенными зубьями, имеющей центральное отверстие и конусные каналы прессования в зубьях, выполненные с центральной осью, перпендикулярной рабочим поверхностям обкатывающих головок, чистик для срезания выходящего спрессованного материала и вал привода вращения, расположенный в нижней части опоры и проходящий через центральное отверстие матрицы, отличающееся тем, что чистик выполнен в виде втулки с зубчатым колесом и диском, установленным на подшипнике качения с возможностью вращения и имеющим расположенные по его окружности прорези, выполненные с центральной осью, сопряженной с центральной осью конусных каналов прессования матрицы, и с заточенной по ходу вращения кромкой, опора выполнена с выгрузным патрубком, имеющим отвод, кронштейн, на котором закреплен шаговый двигатель с шестерней на валу для эвольвентного зацепления с зубчатым колесом, и выступ с тензометрическими датчиками силы, расположенный с образованием пространства между ним и основанием опоры, а диск установлен в упомянутом пространстве с опорой на выступ.