Подрібнювач

Винахід відноситься до області подрібнення або розмелювання різних матеріалів, в даному випадку до пристроїв для подрібнення пружно - пластичних рослинних матеріалів, наприклад, зерен пшениці, жита, ячменю та інших сільськогосподарських культур. Відомий відцентровий млин [1], який містить в собі корпус з ножами на внутрішній поверхні, ротор з вертикальним валом та ножами, які розташовані між ножами корпуса, при цьому робочі кромки ножів ротора мають нахил од його радіусу у бік, протилежний напряму обертання, а кромки ножів корпуса розташовані паралельно кромкам ножів ротора. Процес розмелювання у млині проходить в процесі гравітаційного падіння перемелюваних часток. Недоліком млина є наявність довгого вала з великою кількістю ножів, що збільшує силу тертя і зменшує швидкість розмелення. Відомий куттер [2], який містить завантажувальну камеру з завантажувальним та розвантажувальним пристроями та встановленим у камері валом з ножами та прикріпленими на валу лопотями. Недоліком куттера є низька продуктивність праці, через збільшення шляху проходження часточок, при змелюванні їх ножами, закріпленими на довгому валу. За прототип вибрано подрібнювач (3), який має вертикальний циліндричний корпус та вертикальний привідний вал з ножами, які зроблені у вигляді пропелерів з додатнім кутом атаки, який дорівнює 22°-25°. Вказаних ножів може бути велика кількість для створення проштовхувального ефекту вздовж усієї висоти корпусу. Ножові пластини у вигляді пропелерів притискають "хмарку" перемелюваних часточок вниз у бік виходу помолу, створюючи примусовий рух перемелюваних часточок вниз. Недоліком подрібнювача є наявність довгого вала з встановленою на ньому великою кількістю ножів, які забезпечують подрібнення тільки в процесі гравітаційного падіння часточок, що зменшує продуктивність при отриманні необхідного ступеня перемелення. Завдання, на рішення якого спрямований даний винахід, є підвищення продуктивності та зниження споживаної потужності. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні винаходу, полягає у збільшенні швидкості помолу без погіршення його якості. Подрібнювач характеризується наступними існуючими якостями (ознаками). Він містить корпус з циліндричною робочою зоною в середині, де розташований привідний вал, на якому обертаються ножі. Ознаки, що відрізняють винахід від прототипа, наступні. На внутрішній стінці циліндричної робочої зони встановлені внутрішні відбивателі, ножі мають поздовжні та двосторонні розрізи та два відігнути х кінця, при куті альфа відгину кінців ножів змінюється у діапазоні 10°-20°, а довжина кожного з поздовжніх розрізів складає 0,3-0,35 довжини ножа, відігнуті до привідного валу кінці ножів напрямлені в сторону цих обертань. Між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, і технічних результатів, що досягаються, існує причинно-наслідковий зв'язок, який полягає в тому, що здійснення винаходу дозволить збільшити швидкість помелення без погіршення його якості шляхом додаткових багаторазових співударів, внаслідок відскакування від відбивачів та стінок робочої зони як первинного зерна, так і його часточок до тих пір, поки розмір часточок не досягає розмірів прохідного перерізу сітки, а також додаткового вихрового ефекту всередині робочої зони, створюваного відігнутими кінцями ножів та розрізами на них, завдяки чому утворюється додатковий потік часток подрібнюваного зерна, які співударяються, та надлишкового тиску, який призводить до інтенсивного викидання часточок, помелених до розмірів проходу через сито. Відгин, напрямлений в сторону обертання, забезпечує перекривання максимальної висоти робочої зони, що призводить до підйому (підкидання) вгору змелюваної "хмарки", змушуючи часточки довго перебувати у повітрі (в "польоті"), завдяки чому підвищується продуктивність та якість помолу. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображений переріз подрібнювача вздовж осі, на Фіг.2 - вид А, на Фіг.3 - вид Б. Запропонований подрібнювач має циліндричний корпус 1 з верхньою глухою стіною 1а, в якій є отвір 1б для проходження привідного вала 2а електродвигуна 2, закріпленого на стінці 1а, і, у крайньому випадку, один отвір 1в, з'єднаний з трубою постачання 3, яка в свою чергу з'єднана з бункером постачання (на кресленні не зображений). На привідному валу 2а встановлена втулка 4, до якої жорстко прикріплені, наприклад, приварені, два ножі 5. Всередині корпуса на його внутрішній периферійній стінці закріплені відбивачі 6, у вигляді кутників, наприклад, прямокутних. Знизу корпус виконаний з трьохсторонніми напрямляючими 1г, які відгороджують робочу зону, в середину якої встановлюються змінні сита 7. Сита виконуються з великою кількістю отворів, наприклад, круглих, від розміру яких (наприклад, діаметру) залежить степінь помелення. У торцевій частині сита зроблений проріз 7а для захоплення сита рукою оператора та його заміни. Сита також можуть мати пластмасові напрямлювачі 7б. Ножі 5 виконані з поздовжніми прорізами на кожному з кінців. Кожна з половин кінців ножів, а саме та, що спрямована в сторону обертання, відігнута на кут альфа. Величина кута альфа може змінюватись від 10° до 20°. Довжина розрізу складає 0,3-0,35 довжини ножа L. Відстань від розрізу ножів до відбивачів, а також від нижньої площини нижнього ножа до сита має бути мінімальною. При куті альфа відгину кінців ножів, меншому ніж на 10°, і довжині поздовжніх розрізів, меншій ніж 0,3 довжини ножа, не забезпечується необхідний вихровий ефект у робочій зоні, а при куті альфа, більшому за 20°, та довжині поздовжніх розрізів, більшій за 0,35 довжини ножа, збільшується опір руху ножів, які подрібнюють зерна - це призводить до зниження продуктивності зернодроблення. Пристрій працює наступним чином. Через трубу постачання 3, як мінімум одну, та її завантажувальний отвір 1в, змелюваний продукт (зерно) потрапляє у робочу зону 1а, створену корпусом 1 та змінним ситом 7. Сито 7 підбирається таким, щоб розмір його ячеєк (отворів) був би менший розмірів зерен. В цьому випадку ножі 5, що обертаються, створюють співудари із зернами, внаслідок чого останні розколюються, їхні частинки під дією центробіжної сили відлітають на периферію корпуса 1, де встановлені відбивачі 6. Удари часточок зерен об відбивачі призводить до подальшого подроблення (зменшення розмірів часточок), до повторного потрапляння на ніж і так до тих пір, поки розмір подрібнених часточок стане менше розміра отворів сита і вони зможуть вийти з робочої зони, де подрібнений зернопродукт збирається у будь-яку тару (бажано мішок для уникнення запилення приміщення). Кількість відбивачів може бути різною (від 8 до 16 по периферії корпуса 1). Відігнуті кінці ножів під кутом альфа в радіальному напрямі, по-перше, розширюють зону переробки по висоті робочої зони, по-друге, призводять до створення підйомної аеродинамічної сили, яка змушує перероблювані частинки, що обертаються, надалі знаходитись у зваженому стані в середині робочої зони і відчувати при цьому більшу кількість співударів об ніж та відбивачі, що призводить до більш швидкого та ефективнішого помелення, а як наслідок - підвищення продуктивності. Додаткова аеродинамічна сила для підйому часточок може бути отримана від повороту відігнути х на кут альфа кінців ножів на кут бета в тангенціальному напрямку так, щоб при обертанні ножів створювалась сила F, напрямлена вгору. Експериментально-аналітичні дослідження показали, що оптимальними є: Альфа=10о-20° Бета=2°-5° E=(l/4-l/3)L Джерела інформації: 1. А.С СССР №1315020, ВО2С18/08, 1987, БИ №21. 2. А.С СССР №1493312, ВО2С18/08, 1989, БИ №26. 3. Патент Украины №12843, ВО2С18/06, 1997, Бюл. №1 (прототип).