RU2019953C1

RU2019953C1 - Fodder shredder

Info

Publication number: RU2019953C1
Authority: RU
Inventors: Антон Владимирович Китун; Владимир Иванович Передня
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства
Priority date: 1991-02-12
Filing date: 1991-02-12
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: shredder comprises working chamber with cutting members 2 on its internal surface, and shaft 3 disposed coaxially with chamber. Upper part of shaft 3 carries two tiers of cutters 4 and 5 while lower part has two support discs 6 and 7 with carrying members 8 in between. Said members 8 have horizontal slots for cutters 9. Plates 11 secured on internal surface of chamber 1 in working zone of cutters 4 between axles of cutting members 2 are shaped like a wedge directed against rotation of shaft 3. Blade chamfers of cutters 4 are directed towards support discs 6 and 7 while wedge-shaped plates are secured level with additional cutters 4 and between the axles of cutting members 2. EFFECT: lower power requirement for shredding process, higher efficiency and reliability along with wider operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для измельчения кормов животным, а именно сочных и грубых кормов. The invention relates to agricultural machinery, in particular to machines for grinding animal feed, namely juicy and roughage.

Известен измельчитель кормов, содержащий вертикальную камеру с режущими элементами на ее внутренней поверхности, внутри которой соосно установлен вал с закрепленными на нем радиальными ножами. Known feed chopper containing a vertical chamber with cutting elements on its inner surface, inside of which is coaxially mounted a shaft with radial knives mounted on it.

Недостатком известного измельчителя является то, что при измельчении корнеклубнеплодов ножи верхнего яруса не в полной мере обеспечивают их предварительное измельчение, при этом их размер больше расстояния от торца ножа до оси его подвеса, вследствие чего поступающие под действием гравитационных сил в рабочую зону нижних ярусов ножей корнеклубнеплоды воздействуют на несущие элементы, которые вместе с ножами отклоняются от радиального положения за пределы рабочей зоны режущих элементов, а следовательно, амплитуды их колебаний не совпадают по времени, что приводит к возникновению резонанса, в результате чего снижается эксплуатационная надежность измельчителя, кроме того, так как плотность корнеклубнеплодов больше, чем у зеленой массы, то вследствие недостаточной степени предварительного измельчения кормов усилие, затрачиваемое на их резание, возрастает и шарнирно закрепленные ножи под действием возрастающего сопротивления движения отклоняются за пределы рабочей зоны режущих элементов, не измельчая корм, что приводит к увеличению крупности частиц и возникновению резонанса частоты колебания ножей и вращения ротора, снижая тем самым эксплуатационную надежность измельчителя, кроме того, частицы корма, перемещаясь по фаскам ножей верхнего яруса, движутся вверх и, перемещаясь при этом по внутренней поверхности камеры, создают кольцевой слой корма, вследствие чего возрастает удельная энергоемкость процесса измельчения и снижается производительность измельчителя. A disadvantage of the known grinder is that when chopping root tubers, the upper tier knives do not fully provide their preliminary grinding, while their size is greater than the distance from the end of the knife to the axis of its suspension, as a result of which, under the influence of gravitational forces, the root crops of the lower tiers of the knives come act on the bearing elements, which together with the knives deviate from the radial position outside the working area of the cutting elements, and therefore, the amplitudes of their oscillations do not coincide give in time, which leads to resonance, resulting in reduced operational reliability of the chopper, in addition, since the density of root crops is greater than that of the green mass, due to the insufficient degree of preliminary grinding of feed, the effort spent on cutting them increases and hinged knives under the action of increasing resistance to movement deviate outside the working area of the cutting elements without grinding the feed, which leads to an increase in particle size and the resonance of the oscillation frequency of the knives and rotor rotation, thereby reducing the operational reliability of the chopper, in addition, the feed particles moving along the chamfers of the upper tier knives move upward and moving along the inner surface of the chamber create an annular feed layer, as a result of which the specific energy consumption increases grinding process and reduced productivity of the grinder.

Целью изобретения является снижение удельной энергоемкости процесса измельчения, повышение производительности и надежности измельчителя при расширении его эксплуатационных возможностей. The aim of the invention is to reduce the specific energy consumption of the grinding process, increasing the productivity and reliability of the grinder while expanding its operational capabilities.

Поставленная цель достигается тем, что в измельчителе, содержащем вертикальную камеру с режущими элементами на ее внутренней поверхности, внутри которой установлен вал, снабженный закрепленными на нем радиально установленными ножами, новым является то, что над радиальными ножами установлены дополнительные ножи, фаска лезвия которых направлена в сторону опорных дисков, а на поверхности камеры, на уровне дополнительных ножей и между осями режущих элементов, установлены клинообразные пластины, направленные навстречу вращению ножей. This goal is achieved by the fact that in the grinder, containing a vertical chamber with cutting elements on its inner surface, inside which there is a shaft equipped with radially mounted knives mounted on it, the new one is that additional knives are installed above the radial knives, the chamfer of the blade of which is directed to side of the supporting discs, and on the surface of the chamber, at the level of the additional knives and between the axes of the cutting elements, wedge-shaped plates are installed, directed towards the rotation of the knives.

На фиг. 1 показан измельчитель кормов, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a feed chopper, general view; figure 2 is the same, a top view.

Измельчитель кормов состоит из рабочей камеры 1, на внутренней поверхности которой закреплены режущие элементы 2. Соосно с камерой 1 установлен вал 3, на котором в верхней его части радиально закреплены два яруса ножей 4 и 5, причем ножи 4 не взаимодействуют с режущими элементами 2, а фаски направлены внутрь камеры 1. На валу 3, в нижних ярусах, закреплены два опорных диска 6 и 7, между которыми установлены несущие элементы с выполненными горизонтальными пазами, в которые устанавливаются ножи 9, расположенные в рабочей зоне режущих элементов 2. Несущие элементы 8 с ножами 9 крепятся между дисками 6 и 7 посредством оси 10. На внутренней поверхности камеры 1, в рабочей зоне ножей 4, между осями крепления режущих элементов 2, закреплены пластины 11, выполненные в виде клина и направленные против вращения вала 3. The feed chopper consists of a working chamber 1, on the inner surface of which the cutting elements are fixed 2. A shaft 3 is mounted coaxially with the chamber 1, on which two tiers of knives 4 and 5 are radially fixed in its upper part, and the knives 4 do not interact with the cutting elements 2, and the chamfers are directed inside the chamber 1. On the shaft 3, in the lower tiers, two supporting disks 6 and 7 are fixed, between which the supporting elements are installed with horizontal grooves made, into which the knives 9 are located, located in the working area of the cutting elements 2. I carry ue elements 8 with blades 9 are mounted between the disks 6 and 7 via the shaft 10. On the inner surface of the chamber 1, in the working area of knives 4, between the axes mounting the cutting elements 2 are fixed plates 11, made in the form of a wedge and against rotation of the shaft 3.

Измельчитель работает следующим образом. The chopper works as follows.

Корм, загружаемый в рабочую камеру 1, двигаясь сверху вниз, первоначально подвергается воздействию ножей 4 верхнего яруса. Так как направление скорости движения корма перпендикулярно направлению вращения ножей 4, то в момент контакта с лезвием ножа 4 скорость движения корма по отношению к нему равна нулю. В этом случае происходит внедрение лезвия ножа 4 в измельчаемый продукт, то ест его резание. Вследствие того, что фаски ножей 4 направлены в сторону опорных дисков 6 и 7, то разделенный на части корм движется по плоскостям фасок в рабочую зону жестко закрепленных на роторе 3 ножей 5. The feed loaded into the working chamber 1, moving from top to bottom, is initially exposed to knives 4 of the upper tier. Since the direction of the feed movement speed is perpendicular to the rotation direction of the knives 4, at the moment of contact with the blade of the knife 4, the feed speed in relation to it is zero. In this case, the knife blade 4 is introduced into the product being ground, then it is cut. Due to the fact that the chamfers of the knives 4 are directed towards the supporting disks 6 and 7, the feed divided into parts moves along the planes of the chamfers to the working area of the knives 5 rigidly fixed on the rotor 3.

Наряду с измельчением, ножи 4 равномерно распределяют корм по периметру рабочей камеры 1. Перемещаемый при этом по ее внутренней поверхности с переносной скоростью корм поступает в рабочую зону пластины 11. Так как их передняя грань выполнена в виде клина, направленного против вращения ротора 3, то при перемещении по плоскости пластины 11 кормового слоя происходит уменьшение его скорости движения. В этом случае скорость движения ножей 4 больше аналогичного показателя корма, а следовательно, возникает условие для резания. Кроме того, с уменьшением скорости движения часть корма под действием гравитационных сил, по дуге, опускается в рабочую зону режущих элементов 2. Это позволяет уменьшить затраты энергии на транспортировку корма ножами 5 по внутренней поверхности рабочей камеры 1 до режущих элементов 2. Along with grinding, the knives 4 evenly distribute the feed around the perimeter of the working chamber 1. The feed moved along its inner surface with a portable speed enters the working area of the plate 11. Since their front face is made in the form of a wedge directed against the rotation of the rotor 3, then when moving along the plane of the plate 11 of the feed layer, its speed decreases. In this case, the speed of movement of the knives 4 is greater than a similar indicator of feed, and therefore, there is a condition for cutting. In addition, with a decrease in the speed of movement, part of the feed under the influence of gravitational forces, in an arc, is lowered into the working area of the cutting elements 2. This reduces the energy consumption for transporting the feed with knives 5 along the inner surface of the working chamber 1 to the cutting elements 2.

Поступающий в рабочую зону ножей 5 и режущих элементов 2 корм подвергается дальнейшему измельчению. При этом продолжается процесс его распределения по периметру рабочей камеры 1. Coming into the working area of the knives 5 and the cutting elements 2, the feed is subjected to further grinding. At the same time, the process of its distribution along the perimeter of the working chamber 1 continues.

Таким образом, ножами 4 и 5 двух верхних ярусов производится предварительное грубое измельчение кормов и равномерное распределение их по периметру камеры 1. Вследствие того, что ножи 4 направлены к опорным дискам 6 и 7 и внутри камеры 1 в рабочей зоне ножей 4 закреплены пластины 11, время пребывания корма в верхней части камеры 1 уменьшается. В этом случае затраты энергии на перемещение корма по внутренней поверхности камеры 1 ножами 4 снижаются, и пропускная способность измельчителя возрастает. Thus, knives 4 and 5 of the two upper tiers carry out preliminary rough grinding of feeds and their uniform distribution along the perimeter of chamber 1. Due to the fact that the knives 4 are directed to the supporting disks 6 and 7 and plates 11 are fixed in the working area of the knives 4 inside the chamber 1 the residence time of the feed in the upper part of the chamber 1 is reduced. In this case, the energy consumption for moving the feed along the inner surface of the chamber 1 with knives 4 is reduced, and the throughput of the chopper increases.

Установка пластин 11 между осями режущих элементов позволяет организовать подачу корма в зону взаимодействия режущих элементов 2 и ножей 5 без дополнительных на то затрат энергии. The installation of the plates 11 between the axes of the cutting elements allows you to organize the feed into the interaction zone of the cutting elements 2 and knives 5 without additional energy costs.

Грубо измельченный и хорошо распределенный по периметру рабочей камеры 1 корм поступает в рабочую зону закрепленных и несущих элементах 8 посредством осей 10 ножей 9, где доизмельчается окончательно. Roughly crushed and well distributed around the perimeter of the working chamber 1, the feed enters the working area of the fixed and supporting elements 8 by means of the axes 10 of the knives 9, where it is finally crushed.

Предварительно измельчение кормов жестко закрепленными ножами 4 и 5 позволяет уменьшить их геометрические размеры, а следовательно, уменьшить путь и время перемещения шарнирно закрепленных ножей 9 в измельчаемом продукте, то есть снизить силу резания. С уменьшением указанного усилия снижается удельная энергоемкость процесса резания и нагрузка на шарнирно закрепленные ножи 9. Pre-grinding of feed with rigidly fixed knives 4 and 5 allows to reduce their geometric dimensions, and therefore, to reduce the path and time of movement of articulated knives 9 in the crushed product, that is, to reduce the cutting force. With a decrease in the indicated force, the specific energy consumption of the cutting process and the load on the articulated knives 9 decrease.

Рассредотачивание корма по периметру рабочей камеры 1 ножами 4 и 5 позволяет равномерно распределить нагрузку на ножи 9 и тем самым снизить затраты энергии на резание и уменьшить угол отклонения ножей 9 от радиального положения. The distribution of feed around the perimeter of the working chamber 1 with knives 4 and 5 allows you to evenly distribute the load on the knives 9 and thereby reduce the energy costs for cutting and reduce the angle of deviation of the knives 9 from the radial position.

Кроме того, предварительное измельчение кормов, равномерное их распределение по периметру рабочей камеры 1 измельчителя позволяет измельчать сочные и грубые корма без предварительной их подготовки. In addition, pre-grinding feed, their uniform distribution around the perimeter of the working chamber 1 of the grinder allows you to grind juicy and coarse feeds without prior preparation.

С уменьшением угла отклонения от радиального положения ножи 9 весь период измельчения кормов находятся в рабочей зоне режущих элементов 2, что увеличивает число воздействий на измельчаемый объект, увеличивая тем самым его степень измельчения. Кроме того, с уменьшением угла отклонения ножей от радиального положения полностью исключается возникновение явления резонанса, что увеличивает эксплуатационную надежность измельчителя. With a decrease in the angle of deviation from the radial position of the knives 9, the entire grinding period of the feed is in the working area of the cutting elements 2, which increases the number of impacts on the grinding object, thereby increasing its degree of grinding. In addition, with a decrease in the angle of deviation of the knives from the radial position, the occurrence of a resonance phenomenon is completely eliminated, which increases the operational reliability of the chopper.

Claims

ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ КОРМОВ, содержащий вертикальную камеру с режущими элементами на ее внутренней поверхности, внутри которой соосно установлен вал с закрепленными на нем радиальными ножами, отличающийся тем, что, с целью снижения удельной энергоемкости процесса измельчения, повышения производительности и надежности измельчителя при расширении его эксплуатационных возможностей, на валу над радиальными ножами установлены дополнительные ножи, фаска лезвия которых направлена вниз, а на их уровне на поверхности камеры между осями режущих элементов, установлены пластины в виде клиньев, вершина каждого из которых направлена навстречу вращению ножей. FEED GRINDER, containing a vertical chamber with cutting elements on its inner surface, inside of which a shaft with radial knives mounted on it is coaxially mounted, characterized in that, in order to reduce the specific energy consumption of the grinding process, increase the productivity and reliability of the grinder while expanding its operational capabilities, additional knives are installed on the shaft above the radial knives, the chamfer of the blade facing down, and at their level on the surface of the chamber between the axes of the cutting elements ntov, fitted plate in the form of wedges, each vertex of which is directed towards the rotating knives.