Пристрій для попереднього подрібнення зернових сільськогосподарських культур

Реферат: Винахід належить до тваринництва та птахівництва, а саме до пристроїв для попереднього подрібнення зернових матеріалів, здебільше таких як ячмінь, пшениця, кукурудза тощо, та може бути використаний для приготування концентрованих та комбінованих кормів для сільськогосподарських тварин і птиці як самостійний пристрій, так і у складі інших пристроїв для приготування кормів, для яких може бути необхідне подрібнення зерна, наприклад таких, як кормовий екструдер. Заявлений пристрій для попереднього подрібнення зернових сільськогосподарських культур містить корпус, засіб для завантаження зерна та ніж, обладнаний ріжучою кромкою. Корпус розташований вертикально та виконаний з внутрішньою стінкою та вихідним отвором у його нижній частині. Ніж розташований поперечно до стінки корпуса у площині, паралельній площині UA 108141 C2 (12) UA 108141 C2 вихідного отвору корпуса, та сполучений із засобом для зворотно-поступального руху ножа. Пристрій додатково обладнаний засобом для регулювання зазору між внутрішньою стінкою корпуса та ріжучою кромкою ножа та засобом для регулювання зазору між площиною ножа та вихідним отвором корпуса. Ніж обладнаний засобом для проштовхування зерна до ріжучої кромки, виконаним у вигляді вертикального штовхача, розміщеного перпендикулярно поверхні ножа. Використання винаходу дозволяє підвищити ефективність подрібнення зерна та відповідно його продуктивність, а також строк експлуатації ножа до наступного його загострення. UA 108141 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до тваринництва та птахівництва, а саме до пристроїв для попереднього подрібнення зернових матеріалів, здебільшого таких як ячмінь, пшениця, кукурудза тощо, та може бути використаний для приготування концентрованих та комбінованих кормів для сільськогосподарських тварин і птиці як самостійний пристрій, так і у складі інших пристроїв для приготування кормів, для яких може бути необхідне подрібнення зерна, наприклад таких, як кормовий екструдер. Заявникам відомо багато аналогічних подрібнювачів зернових сільськогосподарських продуктів (далі по тексту - подрібнювач), серед яких найближчими за сукупністю суттєвих ознак є наступні. Відомі молоткові подрібнювачі зернових сільськогосподарських продуктів, які містять корпус, засіб для завантаження зерна та робочі органи. Останні виконані у вигляді бильних елементів, які обертаються на горизонтальному привідному валу або декількох валах з можливістю подрібнення зерна при його потраплянні у зазор між корпусом та робочою поверхнею таких елементів [а.с. № 1727890 А1, опубліковане 23.04.1992, бюл. № 15, деклараційний патент України № 36195 А на винахід, опублікований 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001, деклараційний патент України № 62571 А на винахід, опублікований 15.12.2003, Бюл. № 12, 2003, патент РФ 2116721 С1, опублікований 10.08.1998]. Недоліком відомих подрібнювачів є знижена ефективність регулювання проходження зерна у зоні подрібнення, що може призвести до нестабільності завантаження подрібнювача та відповідно зменшення ефективності подрібнення зерна. При цьому відомі пристрої мають досить складну конструкцію та порівняно високі енергоспоживчі параметри. Також відомо подрібнювач, який містить корпус, засіб для завантаження зерна та робочі органи, які обертаються на горизонтальному привідному валу та мають додатково на зовнішній поверхні клиноподібні зубці, направлені у напрямку відповідних зубців, розташованих на внутрішній поверхні корпуса [патент України № 20196 U на корисну модель, опублікований 15.01.2007, Бюл. № 1, 2007]. Недоліком відомого пристрою є також неможливість регулювання площі зони подрібнення, можливість утворення зон усередині корпуса, в яких подрібнення є неефективним, що призводить до порушення стабільності подрібнення та зниження ефективності пристрою. Також відомо подрібнювач, який містить корпус, засіб для завантаження зерна та робочі органи, які виконані як статор у вигляді ребристої поверхні, закріплений на внутрішній поверхні корпуса та ротор у вигляді крильчатки з загинами, який обертається на горизонтальному валу. Забезпечення регулювання подрібнення у відомому пристрої забезпечується формою робочих органів та можливістю їх реверсивного обертання одне відносно іншого на валу [деклараційний патент України № 23969 А, опублікований 31.08.1998, Бюл. № 4]. Відомий пристрій за рахунок форми ріжучих елементів надає можливість підвищення ефективності подрібнення через забезпечення ефекту обдирання оболонки зерна. Недоліком відомого пристрою є неможливість регулювання ступеня подрібнення, особливо при необхідності отримання на виході продукту з відносно крупним розміром часток. За найближчий аналог прийнято подрібнювач, який містить корпус, засіб для завантаження зерна та ніж для подрібнення, розташований відносно корпуса з утворенням ріжучих кромок. Зазначений пристрій містить горизонтальний ніж та вертикальний ніж та внутрішні лопатки для підвищення ефективності подрібнення зерна [Вагін Б.І., Побединский В.М. Проектикум по механизации животноводческих ферм - Л. Колос, 1983. - с. 48, рис. 11]. Недоліком найближчого аналога є відносно складна конструкція для підвищення ефективності подрібнення, обумовлена наявністю додаткових ножів та внутрішніх лопаток, а також порівняно знижений термін експлуатації ножів без додаткового їх загострення, що обумовлене формою ножів та їх конструкцією. В основу винаходу поставлена задача забезпечення рівномірності виходу та плавності регулювання потоку зерна з вихідного отвору корпуса пристрою для підвищення стабільності подальшої екструзії зерна і, як наслідок, підвищення продуктивності екструдера, а також підвищення строку експлуатації ножа, шляхом повороту його навколо вертикальної осі, що забезпечує переміщення гострої кромки ножа в зону різання. Поставлена задача вирішується таким чином, що пристрій для попереднього подрібнення зернових сільськогосподарських культур містить корпус, засіб для завантаження зерна та ніж, обладнаний ріжучою кромкою, при цьому корпус розташований вертикально та оснащений вихідним отвором у нижній частині, при цьому ніж розташований поперечно до стінки корпуса у площині, паралельній площині вихідного отвору корпуса, та сполучений із засобом для зворотно-поступального руху ножа, причому пристрій додатково обладнаний засобом для регулювання зазору між внутрішньою поверхнею стінки корпуса і ріжучою кромкою ножа та 1 UA 108141 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 засобом для регулювання зазору між площиною ножа та вихідним отвором корпусу, при цьому ніж обладнаний засобом для проштовхування зерна до ріжучої кромки, виконаним у вигляді вертикального штовхача, розміщеного перпендикулярно поверхні ножа. При цьому пристрій додатково містить ріжучу кромку на стінці корпуса. При цьому ніж має форму круга з ріжучою кромкою по зовнішньому периметру. При цьому ніж містить кріпильні отвори, розташовані по діаметру круга. Шляхом проведення численних дослідів з подрібнення зернових культур, особливо з достатньо великим розміром зерна, таких як наприклад, кукурудза, горох та таке подібне, було виявлено, що при подачі зерна на подрібнення вздовж корпуса зверху вниз та створення зони подрібнення на шляху руху зерна вниз за допомогою розташуванні ножа поперечно до стінки корпуса та забезпечення зворотно-поступального руху ножа відносно стінки корпуса забезпечують підвищення ефективності подрібнення зерна будь-якого розміру та будь-якої міцності, тобто без попередньої обробки. Причому саме зворотно-поступальний рух ножа забезпечує підвищення інтенсивності подрібнення через збільшення числа контакту ріжучої кромки із зерном. При цьому додаткове забезпечення регулювання зазору між ріжучими кромками подрібнювача, а саме між стінкою корпуса та ріжучою кромкою ножа дозволяє пристосувати зазор для проходження до розмірів зерна та, таким чином, уникнути застоювання зерна у зоні подрібнення. Таким чином, поєднання подрібнення зерна шляхом зворотно-поступального руху ріжучої кромки ножа відносно стінки корпуса та забезпечення регулювання зазору у зоні подрібнення між ріжучими кромками дозволяє оптимізувати час перебування зерна у зону подрібнення, а також інтенсивність подрібнення через збільшення площі контакту ріжучої кромки ножа з зерном, і, відповідно, підвищити ефективність подрібнення зерна. При цьому забезпечення подрібнення зерна між ріжучою кромкою ножа для подрібнення та стінкою корпуса дозволяє спростити конструкцію подрібнювача шляхом поєднання засобу для проходження зерна (корпус) з ріжучою кромкою. Додатково засіб для регулювання зазору між площиною ножа та вихідним отвором корпусу дозволяє здійснити додаткове регулювання площі зони подрібнення, та, таким чином, регулювати продуктивність роботи подрібнювача, особливо при зміні розміру зерна під час подрібнення. Додатково виконання ножа у формі круга з ріжучою кромкою по зовнішньому периметру дозволяє додатково збільшити площу контакту ріжучої кромки із зерном, особливо при використанні ножа разом з корпусом циліндричного перерізу. Додатково обладнання ножа кріпильними отворами, розташованими по діаметру круга, дозволяє змінювати вже використану ріжучу кромку ножа на ще не використовувану без додаткового загострення шляхом повороту ножа навколо своєї вісі та прикріпленні ножа до засобу зворотно-поступального руху за допомогою сусідніх кріпильних отворів. Додатково обладнанням ножа засобом для проштовхування зерна до ріжучих кромок забезпечується постійне перемішування зерна у зоні подрібнення одночасно з зворотнопоступальним рухом ножа, що підвищує ефективність подрібнення зерна та спрощує конструкцію подрібнювача шляхом поєднання конструкції ножа та проштовхувача та забезпечення їх функціонування від одного приводу. Заявлений винахід ілюструється наступним прикладом здійснення подрібнювача та відповідними кресленнями, а саме: - фіг. 1, де показано загальний вид подрібнювача у перерізі, - фіг. 2, де показано ніж, вид зверху. Зображувальні матеріали, що ілюструють заявлений винахід, а також наведений приклад конкретного виконання подрібнювача ніяким чином не обмежують обсяг домагань, викладений у формулі, а тільки пояснюють суть винаходу. Подрібнювач містить корпус 1, опору 2 з напрямною 3, засіб для завантаження зерна 4 у вигляді бункера, жорстко сполучений з кронштейном 5, совок 6, вивантажувальний лоток 7 та ніж для подрібнення 8, розташований відносно корпуса з утворенням ріжучих кромок. Ріжучими кромками є ріжуча кромка 9 ножа для подрібнення та стінка 10 корпуса. Подрібнювач також містить засіб 11 для зворотно-поступального руху ножа та засіб 12 для регулювання зазору 13 між ріжучими кромками 9 та 10, який включає регулювальну гайку 14, яка закріплена на шпильці 15 та взаємодіє з поверхнею кронштейна 5 через пружний елемент 16. Подрібнювач додатково обладнано засобом 17 для регулювання зазору між площиною ножа 8 та вихідним отвором корпусу 1, який включає різьбову поверхню на зовнішній поверхні корпуса 1 та відповідну різьбову поверхню на внутрішній поверхні кронштейна 5. 2 UA 108141 C2 5 10 15 20 25 30 Ніж 8 має форму круга з ріжучою кромкою 9 по зовнішньому периметру та містить кріпильні отвори 18, розташовані по діаметру круга. На верхній поверхні ножа 9 розташовано засіб для проштовхування зерна 19 до ріжучих кромок, виконаний у вигляді вертикального штовхача, розміщеного перпендикулярно поверхні ножа. Совок 6 розташовано під вихідним отвором корпуса 1, нижня поверхня якого має уклон у напрямку вивантажувального лотка 7. Кронштейн 5 містить фіксатор 20 у вигляді гвинта, який взаємодіє з зовнішньою поверхнею корпуса 1. Використовують подрібнювач наступним чином. Перед початком роботи подрібнювача за допомогою засобу 17 забезпечують необхідний зазор між площиною ножа 8 та вихідним отвором корпусу 1 шляхом обертання корпусу 1 відносно кронштейна 5 у відповідних різьбових поверхнях та здійснюють фіксацію корпусу 1 та засобу для завантаження зерна 4 фіксатором 20 у необхідному положенні. За допомогою засобу 11 задають зворотно-поступального руху ножу для подрібнення 8. В процесі роботи подрібнювача зерно подають до засобу для завантаження зерна 4, яке потім надходить до корпусу 1 та у зону подрібнення між ріжучими кромками 9 та 10 у нижній частині корпуса, де відбувається його подрібнення. Під час руху ножа 8 засіб 19 взаємодіє з поверхнею зерна та проштовхує його у зону різання, здійснюючі постійне перемішування зерна та додатково не дозволяючи йому скупчуватися та порушувати стабільність роботи подрібнювача. Після подрібнення зерно по поверхні совка 6 надходить до вивантажувального лотка 7 та вивантажується з подрібнювача. При цьому продуктивність подрібнювача регулюють шляхом збільшення або зменшення площі зазору 13 зони подрібнення за допомогою засобу 12 обертанням регулювальної гайки 14 на шпильці 15, її взаємодією з поверхнею кронштейна 5 через пружний елемент 16 та горизонтальним переміщенням кронштейна 5 і корпуса 1 із засобом 4 по напрямній 3. При зменшенні гостроти ріжучої кромки 9 ножа для подрібнення здійснюють демонтаж ножа 8, повертання його на необхідний кут відносно осі круга ножа та його монтаж на сусідні кріпильні отвори 18, таким чином, що ріжучою кромкою 9 є кромка круга, яка ще не мала контакту з зерном. Використання винаходу дозволяє підвищити ефективність подрібнення зерна та відповідно його продуктивність, а також строк експлуатації ножа до наступного його загострення. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 1. Пристрій для попереднього подрібнення зернових сільськогосподарських культур, який містить корпус, засіб для завантаження зерна та ніж, обладнаний ріжучою кромкою, який відрізняється тим, що корпус розташований вертикально та оснащений вихідним отвором у його нижній частині, при цьому ніж розташований поперечно до стінки корпуса у площині, паралельній площині вихідного отвору корпуса, та сполучений із засобом для зворотнопоступального руху ножа, причому пристрій додатково обладнаний засобом для регулювання зазору між внутрішньою поверхнею стінки корпуса та ріжучою кромкою ножа та засобом для регулювання зазору між площиною ножа та вихідним отвором корпуса, при цьому ніж обладнаний засобом для проштовхування зерна до ріжучої кромки, виконаним у вигляді вертикального штовхача, розміщеного перпендикулярно поверхні ножа. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить ріжучу кромку, розташовану на внутрішній поверхні стінки корпуса. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що ніж має форму круга з ріжучою кромкою по зовнішньому периметру. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що ніж містить кріпильні отвори, розташовані по діаметру круга. 3 UA 108141 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4