Измельчитель кормов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Китун Антон Владимирович Передня Владимир Иванович Романович Анастасия Андреевна Уласевич Екатерина Сергеевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Измельчитель кормов, содержащий вертикальную камеру с блоками противорежущих элементов на ее внутренней поверхности и закрепленную перед каждым из них пластину с прямыми углами, передняя грань которой по ходу движения корма выполнена в виде клина, а внутри камеры, соосно, установлен вал, снабженный поярусно закрепленными на нем ножами, отличающийся тем, что верхнее основание пластины длиннее нижнего и передняя грань направлена под углом к направлению движения ножей, определяемым по выражению 1 1 н н,(12 ) 0,5 р р где- высота пластины, м н - масса ножа, кг н - радиус, описываемый ножами, м 1 - коэффициент трения неизмельченного корма 56982009.12.30 2 - коэффициент трения измельченного корма р - масса ротора, кг р - радиус ротора, м.(56) 1. Дегтерев Г.П. Справочник по машинам и оборудованию для животноводства.- М. Агропромиздат, 1986.- . 7-8. 2. А.с. СССР 1625418, 1991. 3. Ревенко И.И., Рожковский К.Ф. О зазоре между молотками и рабочей поверхностью дробильной камеры // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1972.- . 19-21. Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к измельчителям кормов, используемым на фермах и комплексах. Известен измельчитель кормов 1, включающий вертикальную камеру с противорежущими элементами на ее внутренней поверхности, внутри которой, соосно, установлен вал, снабженный поярусно закрепленными на нем, радиально установленными ножами. Недостатком данного измельчителя является увеличение удельной энергоемкости процесса измельчения кормов при уменьшении зазора между ножами и внутренней поверхностью рабочей камеры, так как возрастает сила трения при перемещении частиц корма по внутреннему периметру рабочей камеры. Известен измельчитель кормов 2, включающий вертикальную камеру с блоками противорежущих элементов на ее внутренней поверхности и закрепленную перед каждым из них пластину с прямыми углами, передняя грань которой по ходу движения корма выполнена в виде клина, а внутри камеры, соосно, установлен вал, снабженный поярусно закрепленными на нем ножами. Недостатком измельчителя является то, что при постоянной длине пластины зазор между концами ножей и внутренней поверхностью рабочей камеры остается постоянным по всей высоте блоков противорежущих элементов, в результате чего возрастает путь перемещения измельченного корма в минимальном зазоре между ножами и ее плоскостью,что приводит к истиранию частиц зеленой массы 3 и является следствием увеличения удельной энергоемкости процесса измельчения. Кроме того, по мере измельчения возрастает плотность корма, с ростом которой увеличивается и коэффициент сопротивления сдвигу, а следовательно, при постоянной длине пластины, по всей ее высоте, сопротивление перемещению корма по наружной грани пластины возрастает и превышает накопленную ротором измельчителя кинетическую энергию, а следовательно, удельная энергоемкость процесса измельчения возрастает. Кроме того, так как передняя грань пластины направлена перпендикулярно направлению вращения ножей, то угол скольжения корма по плоскости клина уменьшается, а следовательно, сопротивление перемещению ножами корма возрастает, в результате этого также растет и удельная энергоемкость процесса измельчения. Задачей полезной модели является снижение удельной энергоемкости процесса измельчения кормов при улучшении качества измельчения за счет устранения истирания частиц и увеличения угла скольжения корма на плоскости клина пластины. Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном измельчителе кормов,содержащем вертикальную камеру, на внутренней поверхности которой закреплена пластина с прямыми углами и передней гранью в виде клина, а внутри камеры, соосно, установлен вал, снабженный поярусно закрепленными на нем ножами, верхнее основание пластины длиннее нижнего и передняя грань направлена под углом к направлению движения ножей, определяемым по выражению где- высота пластины, м н - масса ножа, кг н - радиус, описываемый ножами, м 1 - коэффициент трения неизмельченного корма 2 - коэффициент трения измельченного корма р - масса ротора, кг р - радиус ротора, м. Установив внутри рабочей камеры, перед каждым блоком противорежущих элементов, пластину с различной длиной верхнего и нижнего оснований, можно определить эти величины с учетом изменяющихся, при прохождении рабочей камеры, механических свойств измельченных кормов, а следовательно, при перемещении частиц кормов по плоскости пластины, в различных ярусах ножей, затрачивается только кинетическая энергия ротора, в результате чего удельные затраты энергии на выполняемый технологический процесс снижаются. Выполнив переднюю грань пластины под угломк направлению движения ножей,увеличивается угол скольжения корма по плоскости клина, что исключает заклинивание корма ножами и соковыделение при его сжатии, а следовательно, качество измельченного продукта улучшается без роста удельной энергоемкости выполняемого процесса. На фиг. 1 показан измельчитель кормов на фиг. 2 - измельчитель кормов с установленной пластиной на фиг. 3 - пластина в аксонометрической проекции. Измельчитель состоит из вертикально установленной рабочей камеры 1 с противорежущими элементами 2 на ее внутренней поверхности. Внутри камеры 1, соосно, установлен ротор 3, на котором радиально закреплены ножи 4. Перед рабочей зоной каждого из блоков противорежущих элементов 2 установлена пластина 5, верхнее основание которой длиннее нижнего и передняя грань направлена под угломк направлению вращения ножей 4. Длина граней верхнего и нижнего оснований пластины 5 определена с учетом накапливаемой ротором измельчителя кинетической энергии и изменяющихся в процессе измельчения механических свойств измельчаемого корма, что позволяет уплотнять корм без дополнительных затрат энергии на преодоление возникающего сопротивления перемещению корма по всей высоте пластины 5, а следовательно, удельная энергоемкость процесса резания уменьшается. Передняя грань пластины 5, выполненная под угломк направлению движения ножей 4, позволяет увеличить угол скольжения корма по плоскости клина, что исключает соковыделение при сжатии корма,заклинивание ножей 4 и не требует дополнительных затрат энергии, при этом уголопределяется по формуле 1 1 н н,(12 ) 0,5 р р где- высота пластины, м н - масса ножа, кг н - радиус, описываемый ножами, м 1 - коэффициент трения неизмельченного корма 2 - коэффициент трения измельченного корма р - масса ротора, кг р - радиус ротора, м. Расчетная формула для определения угла наклона передней грани пластины 5 получена из условия, что на уплотнение корма при перемещении его по наружной плоскости пластины 5 расходуется накапливаемая ротором 3 кинетическая энергия. Запас этой энергии численно равен величине работы, которую можно определить по формуле 3. 2 Работа, затрачиваемая при перемещении частиц корма по наружной плоскости пластины 5, равна,где- сила трения, возникающая при перемещении ножами 4 корма по плоскости пластины 5 н 2 н. Длина наружной верхней грани пластины 5 21 н н Длина наружной нижней грани пластины 5 2. 2 2 н н Угол наклона передней торцевой граниопределим как отношение высоты пластины 5 к ее участку, равному разности длин верхнего и нижнего оснований. 12 Измельчитель работает следующим образом. Подлежащий измельчению корм, подвергаясь воздействию закрепленных на роторе 3 ножей 4, перемещается по внутренней поверхности камеры 1. Движущийся корм накапливается на наклонной грани клина пластины 5 и при прохождении ножей 4 захватывается последними. Так как передняя грань пластины выполнена под угломк направлению движения корма, то угол скольжения по ней увеличивается, а следовательно, сопротивление перемещению корма по плоскости клина уменьшается. В этом случае исключается вероятность заклинивания корма, а следовательно, и роста затрат энергии на его истирание. Далее корм ножами 4 перемещается на наружную грань пластины 5. При этом зазор между ними уменьшается, а следовательно,сопротивление движению корма возрастает. В результате увеличения указанного сопротивления частицы корма при перемещении по наружной плоскости пластины 5 входят в контакт между собой и масса уплотняется. Так как длина наружной грани пластины 5 рассчитана с учетом накапливаемой энергии и меняющихся по мере измельчения корма механических свойств, то его уплотнение производится без дополнительных затрат энергии на всем протяжении прохождения рабочей камеры 1. Предварительно уплотненный корм далее поступает в пространство между противорежущим элементом 2 и ножом 4, где разрезается. Так как при выполнении процесса измельчения энергия расходуется только на резание, то удельная энергоемкость процесса уменьшается. Кроме того, с увеличением значения коэффициента трения корма длина наружной грани пластины 5 уменьшается, а следовательно, при уплотнении частиц корма не происходит сопровождаемого соковыделением перетирания и качество готового продукта улучшается. Таким образом, установив по внутреннему периметру вертикально расположенной рабочей камеры пластины с различной длиной верхнего и нижнего оснований, которые можно определить с учетом накапливаемой ротором измельчителя кинетической энергии и изменяющихся в процессе измельчения механических свойств измельчаемого корма,обеспечивается уплотнение корма без дополнительных затрат энергии на преодоление 56982009.12.30 возникающего сопротивления перемещению корма по всей высоте пластины, а следовательно, удельная энергоемкость процесса резания уменьшается, выполнив переднюю грань пластины под угломк направлению движения ножей, увеличивается угол скольжения корма по плоскости клина, что исключает заклинивание корма ножами и соковыделение при его сжатии, а следовательно, качество измельченного продукта улучшается без роста удельной энергоемкости выполняемого процесса, при этом угол определяется по формуле 1 1 н н,(12 ) 0,5 р р где- высота пластины, м н - масса ножа, кг н - радиус, описываемый ножами, м 1 - коэффициент трения неизмельченного корма 2 - коэффициент трения измельченного корма р - масса ротора, кг р - радиус ротора, м. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.