Измельчитель грубых кормов Советский патент 1989 года по МПК A01F29/00 

Фиг.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к измельчителям грубых кормов.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и производительности устройства при измельчении грубых кормов повышенной влажности, а также улучшение качества измельчения.

На фиг. 1 изображен измельчитель, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - барабан, очишаюшая гребенка, ротор с измельчающими элементами и выгрузной лопаткой внутри корпуса; на фиг 4

развертка поверхности барабана;на

фиг. 5 - измельчающий элемент ротора и съемного кольца; на фиг. 6 - чертеж, поясняющий расчет угла а наклона насечки на боковых гранях измельчающего элемента ротора и съемного кольца.

Измельчитель включает корпус 1 с крышкой 2, внутри которого размещены консольный ротор 3 и съемное кольцо 4 с закрепленными на них измельчающими элементами 5, барабан 6 со штифтами 7 из упругого материала, устаноЕи1енный над измельчающими элементами ротора 3 у выгрузной горловины 8 с возможностью вращаться в одном направлении с ротором. Над барабаном 6 на крышке 2 закреплена очищающая гребенка 9, передняя сторона которой лежит в одной плоскости с внутренней поверхностью выгрузной горловины 8. Измельчитель имеет загрузочный конвейер 10 и приемную камеру 11. Ротор 3 снабжен направляющим конусом 12 с лопастями 13, имеющими винтовую поверхность, выгрузными лопатками 14 и закреплен па валу 15. Барабан 6 крепится на валу 16 и приводится во вращение через клиноремеппую передачу 17 от вала 15. Барабан 6 установлен так, что его ось врапде- пия отстоит из выгрузной горловины 8 на расстоянии, равном его радиусу (фиг. 2). Штифты 7 размещены на поверхности барабана 6 так, что их поперечные ряды лежат па отрезках виптовых линий (для обеспечения равномерной нагрузки на барабан при измельчении корма).

Штифты 7 для избежания поломок от ударной нагрузки могут быть изготовлены из упругой стальной проволоки, диаметр которой в целях продольного расщепления стеблей взят равным среднему радиусу поперечного сечения стеблей, т. е. в 2 раза меньше диаметра стеблей.

Измельчающие элементы 5 (фиг. 3, 5) имеют форму усеченной четырехугольной пирамиды ромбовидного поперечного сечения, острым углом ромба обращенной в сторону движения материала, имеющей насечку на передней кромке и передних боковых гранях. Шаг насечки с целью продольного расщепления стеблей выбран равным среднему радиусу поперечного сечения стеблей. Образующая поперечной насечки на боковых гранях составляет угол а с плоскостью ро0

5

тора, величина которого рассчитывается для обеспечения резания со скольжением вдоль режущей кромки боковой насечки. На фиг. 6 приведен чертеж к расчету величины угла а. Обозначения: АВСД - среднее поперечное сечение пирамиды; а - передняя боковая грань; f - образующая боковой насечки; а. - угол с плоскостью ротора; k щаг насечки; Г- скорость движущегося материала относительно измельчающего элемента.

Обозначим - большая диагональ ромба, - меньшая диагональ. Диагональ АС расположена по направлению движущегося материала. Угол ЕАО - это угол между насечкой и направлением движения материала.

Рассмотрим Д АЕО. Движение измельчаемого материала будет происходит вдоль режущей кромки J, если величина угла АЕО будет больше угла трения стеблей о :таль. Если обозначим , то условие резания со скольжением выглядит так:

(1)

где ф - угол трения стеблей о сталь.

Боковая насечка должна выполняться с перекрытием всей рабочей длины элемента 5. Для этого рассмотрим Д АДБ. Условие предельпого перекрытия (без запаса) выражается равенством

a arctgJL,

(2)

Для надежного перекрытия необходимо взять

« arctg,(3)

Задача состоит в том, чтобы найти до- нустимые рабочие пределы для а исходя из условий (1) и (3) и по возможности выразить их через те параметры измельчающего элемента 5, которые легко измерить.

Из Д ADO по теореме Пифагора найдем АД

(|4Ч($)

подставляем в (3) и получаем

2h

a arctg

A/dJ+dl

(4)

ИЗ Д АОЕ

sin(3

П

(5)

50

Из Д ADE

р

cosct

Подставляем (6) в (5), получаем ci,

sinp cosa.

(6)

(7;

откуда

2h sinp (8J

Если будет выполнено условие

2h sinB

cosoc -т--. di

Решая это неравенство, находим 2h sm(f

a ;arccos

Объединяя неравенство (9) с неравенством (4), получаем границы для а

arctg2h

5 a arccos

2h 51пф

где h - шаг насечки;

di,d2 - большая и меньшая (соответственно) диагонали среднего поперечного сечения измельчаюш.его элемента 5;

Ф - угол трения стеб лей о сталь. Выбор угловой скорости вращения барабана 6 и его радиуса производится так, чтобы линейная скорость упругих элементов 7 была больше линейной скорости штифтов периферийного ряда ротора 3 во избежание скопления материала перед барабаном 6. При врашении барабана в одном направлении с ротором 3 в точках их взаимодействия относительная линейная скорость упругих элементов 7 и измельчающих элементов 5 будет равна сумме их линейных скоростей, что позволяет получить высокую скорость (около 120 м/с) ударного воздействия упругих элементов 7 на материал, более чем в 2 раза превышающую критическую скорость разрыва стебля поперек волокон ударом, что создает значительный запас надежности при измельчении корма повышенной влажности.

Измельчитель работает следующим образом.

Загрузочный конвейер 10 подает материал в приемную камеру 11, где он под воздействием нагнетаемого потока воздуха и сил инерции попадает на направляющий конус 12 и лопастями 13 подается равномерным слоем к измельчающим элементам 5, попадает под их ударное воздействие и измельчается ими при взаимодействии с измельчающими элементами 5 съемного кольца. Попадая на переднюю зубчатую кромку элемента 5, стебель расщепляется ее зубьями на пучок (так как шаг зубьев не превосходит радиуса стебля), что уменьшает его прочность и облегчает дальнейший разрыв стебля поперек волокон. Зубчатая передняя кромка и насечка на боковых гранях препятствуют смещению стеблей вдоль элементов 5, что способствует их более равномерному распределению вдоль элемента 5.

Таким образом данная форма измельчающих элементов 5 способствует снижению энергоемкости процесса измельчения, снижа

ет возможность наматывания стеблей на элементы 5, улучшает качество измельченного продукта. Продукт получается в большей степени измельченным вдоль волокон.

Измельченный элементами 5 продукт выходит в пространство между корпусом 1 и ротором 3 и под действием воздушного потока и выгрузных лопаток 14 через выгрузную горловину 8 выводится из измельчителя. Часть продукта, захваченного внешним

10 рядом ротора 3 или уже вышедшего в пространство между ротором 3 и корпусом 1, будет попадать под воздействие штифтов 7 барабана 6, доизмельчаться им и выбрасываться в выгрузную горловину 8. При повы 5 шении влажности (более 20%) число недо- измельченных стеблей (т. е. свыше 7 см длиной) будет увеличиваться, что способствует накоплению их в первую очередь на внешнем ряду измельчающих элементов 5 ротора 3 и может в дальнейшем привести к ос20 тановке машины. Эти стебли попадают под встречный удар штифтов 7, измельчаются ими вдоль и поперек и отбрасываются в выгрузную горловину 8. Причем барабан 6 производит в основном продольное расщеп25 ление стеблей, так как стебли, скапливающиеся на внешнем ряду измельчаюших элементов 5 ротора 3 под действием сил трения о воздух и от воздействия элементов 5 съемного кольца 4 в основном ориентированы вдоль направления движения из30 мельчающих элементов.

Формула изобретения

1. Измельчитель грубых кормов, включающий корпус с консольным ротором и

35 съемным кольцом, на которых размещены измельчающие элементы, и выгрузную горловину, отличающийся тем, что, с целью по- выщения эксплуатационной надежности и производительности при измельчении кормов повыщенной влажности, а также улучшения качества измельчения, он снабжен барабаном со штифтами, установленным над измельчающими элементами ротора с возможностью вращения в одном направлении с ним и на расстоянии от оси его -вращед ния до выгрузной горловины, равном радиусу барабана, и гребенкой, установленной над барабаном, передняя грань которой расположена по касательной к цилиндрической поверхности барабана.

2.Измельчитель по п. 1, отличающийся 50 тем, что щтифты выполнены упругими и установлены рядами, расположенными в виде отрезков винтовой линии.

3.Измельчитель по п. 1, отличающийся тем, что измельчающие элементы ротора и съемного ко.тьца выполнены в виде четы55 рехугольной пирамиды ромбовидного сечения с насечками на боковых гранях и зубчатой передней кромкой.

40

(ри-$.Ъ

фигЛ

фиг.б

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к измельчителям грубых кормов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и производительности устройства при измельчении грубых кормов повышенной влажности, а также улучшение качества измельченного продукта. Измельчитель грубых кормов содержит корпус 1 с консольным ротором 3 и съемным кольцом 4, на которых размещены измельчающие элементы 5, выполненные в виде четырехугольной пирамиды ромбовидного сечения с насечками на боковых гранях и зубчатой передней кромкой, установленный с возможностью вращения над измельчающими элементами 5 ротора 3 барабан 6 со щтифтами 7, выполненными из упругого материала, очищающую гребенку 9, установленную над барабаном 6, и вь1груз- ную горловину. Измельченный элементами 5 продукт под действием воздушного потока через выгрузную горловину 8 выводится из измельчителя. Часть продукта, захваченная внешним рядом ротора 3, доизмельчается под действием штифтов 7 барабана 6 и выбрасывается в горловину 8. 2 3. п. ф-лы, 6 ил.

if

С