Универсальный измельчитель зерна

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Китун Антон Владимирович Передня Владимир Иванович Рапацевич Евгений Анатольевич Мурин Андрей Павлович Григорьев Андрей Викторович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Универсальный измельчитель зерна, содержащий горизонтально расположенные неподвижную перфорированную перегородку и вращающийся под ней на роторе перфорированный диск, отличающийся тем, что диск выполнен сплошным, а над ним установлена перемещаемая в вертикальной плоскости перфорированная перегородка, входные отверстия в цилиндрических каналах которой выполнены в виде конуса, а на верхней плоскости закреплен перемещаемый вокруг центральной оси перфорированный диск,причем оси и размеры отверстий в перфорированном диске и перфорированной перегородке совпадают. 59182010.02.28 Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к измельчителям зерна. Известен измельчитель кормов 1, содержащий вертикально установленную камеру и соосно расположенный ротор с закрепленными на нем ножами, а под ними роликами,причем ножи взаимодействуют с противорежущими элементами, установленными по внутреннему периметру рабочей камеры, а ролики - с внутренней поверхностью рабочей камеры. Недостатком данного измельчителя является неравномерность распределения нагрузки на ножи и противорежущие пластины, так как рабочая площадь ножей и противорежущих элементов недостаточна для обеспечения среднего и тонкого помола зерна. Увеличение площади ножей и противорежущих пластин за счет увеличения их числа сопровождается ростом металлоемкости измельчителя, а следовательно, и затрат энергии на его привод. Кроме того, площадь закрепленных на роторе роликов значительно меньше площади рабочей камеры, а следовательно, зерновая масса обтекает ролики не измельчаясь, что ухудшает качество конечного продукта. Известен измельчитель кормов 2, содержащий вертикально установленную рабочую камеру с радиально расположенными на ее внутренней поверхности перфорированными перегородками, диаметр отверстий в цилиндрических каналах которых уменьшается в сторону выгрузки, и радиально установленный вал, на котором установлены перфорированные диски, диаметр отверстий в цилиндрических каналах которых уменьшается в сторону разгрузки материала, причем диски и перегородки чередуются. Недостатком данного измельчителя является высокая энергоемкость выполняемого процесса, так как измельчение зерна осуществляется гранями отверстий перегородок и дисков по принципу скалывания. Кроме того, диаметр отверстий в цилиндрических каналах перфорированных перегородок и дисков уменьшается по мере прохождения зерном рабочей камеры, а следовательно,нагрузки на ротор измельчителя непропорциональны, что способствует возникновению вибрации, на преодоление которой затрачивается энергия. Так как отверстия в каналах перегородок и дисков измельчителя выполнены цилиндрическими, то поступление зерна между ними происходит, только если его размер меньше зазора между перегородками и дисками. Однако в этом случае не происходит разрушение зерна. Если размер зерна больше зазора между перегородками и дисками, то затруднено попадание зерна между рабочими органами, а следовательно, производительность измельчителя уменьшается, а затраты энергии на перемещение зерна дисками возрастают. Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей измельчителя при снижении энергоемкости процесса измельчения зерна, повышении производительности измельчителя и энергетической отдачи корма. Решение поставленной задачи достигается тем, что в измельчителе зерна, содержащем вертикально установленную рабочую камеру с горизонтально расположенной неподвижной перфорированной перегородкой и вращающимся под ней на роторе перфорированным диском, диск выполнен сплошным, а над ним установлена перемещаемая в вертикальной плоскости перфорированная перегородка, входные отверстия в цилиндрических каналах которой выполнены в виде конуса, а на верхней плоскости закреплен перемещаемый вокруг центральной оси перфорированный диск, причем оси и размеры отверстий в перфорированном диске и перфорированной перегородке совпадают. При выполнении закрепленного на роторе диска сплошным обеспечивается разрушение всех зерен, поступающих между ним и смежной плоскостью перфорированной перегородки, а следовательно, выравнивается фракционный состав конечного продукта, что улучшает его энергетическую отдачу при скармливании животным. При перемещении в вертикальной плоскости установленной в рабочей камере перфорированную перегородки изменяется зазор между смежными плоскостями перфорированной перегородки и сплошным диском, а следовательно, регулируется модуль помола в 2 59182010.02.28 зависимости от вида зерна и зоотехнических требований, что расширяет функциональные возможности измельчителя и обеспечивает оптимальные затраты энергии на выполняемый технологический процесс. При обеспечении перемещения вокруг центральной оси закрепленного на верхней плоскости перфорированной перегородки перфорированного диска, размеры отверстий в которых и их оси совпадают, изменяется площадь отверстий перфорированной перегородки, а следовательно, изменяется производительность измельчителя с учетом вида зерна, что снижает непроизводительные затраты энергии на выполняемый технологический процесс и повышает производительность измельчителя. При выполнении в цилиндрическом канале перфорированной перегородки выходного отверстия в виде конуса обеспечивается поступление зерна с цилиндрического канала перфорированной перегородки между гранями конуса, его заклинивание между перегородкой и сплошным диском, раздавливание зерна по мере перемещения к вершине конуса,а следовательно, исключается забивание цилиндрического канала и производительность измельчителя возрастает при снижении затрат энергии на разрушение зерна. На фиг. 1 представлен общий вид универсального измельчителя зерна, на фиг. 2 фрагмент перфорированной перегородки с выходным отверстием в виде конуса и поверхность сплошного диска. Универсальный измельчитель зерна состоит из вертикально установленной рабочей камеры 1, внутри которой соосно установлен ротор 2 с горизонтально закрепленным сплошным диском 3, над которым в вертикальных регулировочных пазах 4 рабочей камеры 1 закреплена перфорированная перегородка 5, в цилиндрических каналах 6 которой выходные отверстия выполнены в виде конуса 7. На верхней плоскости перфорированной перегородки 5 выполнены по радиусу регулировочные резьбовые каналы в которых посредством болтов 8 крепится перфорированный диск 9. Размеры отверстий и их оси в перфорированной перегородке 5 и перфорированном диске 3 совпадают. Универсальный измельчитель зерна работает следующим образом. Оптимальная пропускная способность машины зависит от вида измельчаемого зерна - его геометрических размеров. Для этого первоначально регулируется входная площадь отверстий в цилиндрических каналах 6 в перфорированной перегородке 5. Чтобы установить заданную площадь входных отверстий в перфорированной перегородке 5, перфорированный диск 9 перемещается вокруг центральной оси рабочей камеры 1. Так как размеры отверстий и оси в перфорированных перегородке 5 и диске 9 совпадают, то при перемещении перфорированного диска 9 вокруг центральной оси изменяется площадь входного отверстия цилиндрических каналов 6 в перфорированной перегородке 5, а следовательно, и производительность универсального измельчителя зерна. Отрегулировав площадь входных отверстий цилиндрических каналов 6 в перфорированной перегородке 5, перфорированный диск 9 болтами 8 закрепляется в регулировочных резьбовых каналах. Таким образом, расширяются функциональные возможности измельчителя и на протяжении всего процесса измельчения различных видов кормов обеспечивается оптимальная пропускная способность измельчителя, а следовательно, исключены перегрузки машины и рост непроизводительных затрат энергии. Важным показателем измельченного зерна является его модуль помола. Данный параметр зависит от расстояния между сплошным диском 3, закрепленным на роторе 2, и перфорированной перегородкой 5, закрепленной в рабочей камере 1. С целью получения заданного размера частиц конечного продукта перфорированная перегородка 5 перемещается в вертикальных регулировочных пазах 4, выполненных в рабочей камере 1. Таким образом, перемещая в вертикальной плоскости перфорированную перегородку 5, регулируют необходимый модуль помола зерна, а следовательно, при расширении функциональных возможностей измельчителя обеспечивается оптимальный энергетический режим работы машины, а одинаковый размер частиц конечного продукта улучшает энергетическую отдачу корма. 3 59182010.02.28 При выполнении технологического процесса зерновая масса подается в рабочую камеру 1, где через заданный размер входных отверстий в цилиндрических каналах 6 перфорированной перегородки 5 поступает в рабочую зону конуса 7. Так как высота конуса 7 больше соответствующего размера измельчаемого зерна, то последнее поступает между гранями конуса 7, а следовательно, между перфорированной перегородкой 5 и сплошным диском 3. При вращении сплошного диска 3 зерно начинает перемещаться в узкую часть конуса 7. По мере сужения конуса 7 давление на зерно возрастает. При достижении критического усилия происходит раскалывание зерна на части. Так как давление на зерно возрастает постепенно, по мере его сжатия, то затраты энергии на выполняемый процесс минимальны. Разрушенное зерно поступает с рабочей зоны конуса 7 между смежными плоскостями перфорированной перегородки 5 и сплошного диска 3. Поступая в рабочую зону сплошного диска 3, зерно начинает перемещаться к его краям. Так как зазор между перфорированной перегородкой 5 и сплошным диском 3 равен модулю помола зерна, то при вращении сплошного диска 3 происходит измельчение зерна до требуемого размера. Таким образом, при выполнении диска 3 сплошным обеспечивается разрушение всех зерен, поступающих между ним и смежной плоскостью перфорированной перегородки 5,а следовательно, выравнивается фракционный состав конечного продукта, что улучшает его энергетическую отдачу при скармливании животным. При перемещении в вертикальных регулировочных пазах 4 установленной в рабочей камере 1 перфорированную перегородки 5 изменяется зазор между смежными плоскостями перфорированной перегородки 5 и сплошным диском 3, а следовательно, регулируется модуль помола в зависимости от вида зерна и зоотехнических требований, что расширяет функциональные возможности измельчителя и обеспечивает оптимальные затраты энергии на выполняемый технологический процесс. При обеспечении перемещения вокруг центральной оси закрепленного на верхней плоскости перфорированной перегородки 5 перфорированного диска 9, размеры отверстий в которых и их оси совпадают, изменяется площадь входных отверстий перфорированной перегородки 9, а следовательно, изменяется производительность измельчителя с учетом вида зерна, что снижает непроизводительные затраты энергии на выполняемый технологический процесс и повышает производительность измельчителя. При выполнении в цилиндрическом канале 6 перфорированной перегородки 5 выходного отверстия в виде конуса 7 обеспечивается поступление зерна с цилиндрического канала 6 перфорированной перегородки 5 между гранями конуса 7, его заклинивание между перегородкой 5 и сплошным диском 3, раздавливание зерна по мере перемещения к вершине конуса 7, а следовательно, исключается забивание цилиндрического канала 6 и производительность измельчителя возрастает при снижении затрат энергии на разрушение зерна. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4