RU2142858C1 - Устройство для разделения кормового материала на фракции - Google Patents
Устройство для разделения кормового материала на фракции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142858C1 RU2142858C1 RU98119015A RU98119015A RU2142858C1 RU 2142858 C1 RU2142858 C1 RU 2142858C1 RU 98119015 A RU98119015 A RU 98119015A RU 98119015 A RU98119015 A RU 98119015A RU 2142858 C1 RU2142858 C1 RU 2142858C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- blades
- particles
- separating
- sieve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для разрыхления, вспушивания и сепарации предварительно измельченных кормовых продуктов, например, зерностержневой смеси, полученной из кукурузных початков. Устройство содержит перфорированный неподвижный барабан с регулируемым углом наклона и расположенный в барабане ротор с лопастями. Барабан выполнен в виде решета с квадратными отверстиями, расположенными в шахматном порядке, с длиной сепарирующей поверхности, определяемой из математического выражения. Угол между горизонтальной плоскостью и осью барабана находится в пределах 0-10°, а рабочие плоскости лопастей и оси отверстий совпадают с направлением равнодействующих сил инерции. Изобретение расширяет технологические и функциональные возможности устройства. 4 ил.
Description
Изобретение относится к разделению на фракции зерностержневой смеси из кукурузных початков и других сыпучих материалов и продуктов с помощью неподвижных барабанов и перемещающихся внутри них мешалок и может быть использовано в кормопроизводстве, перерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известно устройство для выделения твердых частиц из суспензий, включающее наклонно установленный вращающийся перфорированный барабан, выполненный в виде усеченного конуса и установленный меньшим основанием в сторону выгрузки (А.с. N 780901, МКИ B 07 B 1/18, опубл. 23.11.80, бюл. N 43).
Недостатком данного устройства является низкая производительность и малая полезная площадь решета.
Применение грохота для разделения гидросмеси зернистых материалов на мелкие и крупные продукты с использованием лопастей и вращающегося цилиндрического сита (а.с. N 441043, МКИ B 07 B 1/16, опубл. 30.08.74, бюл. N 32) неприемлемо для зерностержневой смеси из-за быстрого износа деталей машины и вредного воздействия вибраций на организм человека.
Повторное же доизмельчение до 4 мм консервированной крупноизмельченной зерностержневой смеси перед скармливанием свиньям на линиях заготовки корнажа (Технология приготовления кормов из кукурузы/Под ред. Л.В. Погорелого. - М. : Агропромиздат, 1987, с. 114) экономически нецелесообразно из-за энергоемкости процесса.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для просеивания сыпучих материалов, например, муки, содержащее ситовый неподвижный барабан и расположенный в барабане ротор с лопастями, рабочие кромки которых выполнены закругленными. Устройство также снабжено приспособлением для регулирования угла наклона просеивающего барабана (а.с. N 1613200, МКИ B 07 B 1/20, опубл. 15.12.90, бюл. N 46 - прототип). Однако известное устройство невозможно использовать для разделения на фракции по размерам частиц материалов для приготовления кормосмесей из-за нежесткой конструкции барабана, состоящего из каркаса, обтянутого мелкоячеистой сеткой, а также отсутствия подтвержденных расчетами и экспериментами численных параметров устройства, влияющих на его работоспособность.
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение технологических и функциональных возможностей устройства за счет оптимизации угла наклона и длины сепарирующего барабана.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем перфорированный неподвижный барабан с регулируемым углом наклона и расположенный в барабане ротор с лопастями, барабан выполнен в виде решета с квадратными отверстиями, расположенными в шахматном порядке, с длиной сепарирующей поверхности L, равной длине лопасти и определяемой по формуле
где Qн - масса сепарируемого материала, поступающая на входе барабана в единицу времени, кг/с;
Qк - масса частиц материала на сходе барабана в единицу времени, кг/с;
μ - коэффициент сепарации, м-1,
при этом угол между горизонтальной плоскостью и осью барабана находится в пределах 0 - 10o, а рабочие плоскости лопастей и оси отверстий совпадают с направлением равнодействующих сил инерции.
где Qн - масса сепарируемого материала, поступающая на входе барабана в единицу времени, кг/с;
Qк - масса частиц материала на сходе барабана в единицу времени, кг/с;
μ - коэффициент сепарации, м-1,
при этом угол между горизонтальной плоскостью и осью барабана находится в пределах 0 - 10o, а рабочие плоскости лопастей и оси отверстий совпадают с направлением равнодействующих сил инерции.
При превышении установленного экспериментальным путем верхнего предела изменения угла наклона оси барабана резко уменьшается сила трения между частицами кормового материала и внутренней поверхностью барабана, вследствие чего происходит увеличение скорости скольжения частиц, их непопадание в сепарирующие отверстия и недопустимый сход значительного количества мелких частиц в окно, предназначенное для выгрузки крупной фракции.
Наличие в предлагаемом устройстве изобретения доказывается тем, что отсутствуют подобные высокопроизводительные и доступные устройства для выделения из зерностержневой смеси, полученной после измельчения кукурузных початков, частиц с размером от 2 до 5 мм для скармливания свиньям, способствующих лучшей усваиваемости кормосмесей, выполненные с помощью предлагаемого устройства и обладающие более высокой универсальностью по сравнению с существующими устройствами за счет расширения функциональных возможностей и обеспечения зоотехнических требований к качеству кормов.
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что длина сепарирующей части барабана задается в зависимости от предельно допустимого схода крупных частиц в конце барабана.
Устройство поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, совмещенный со схемой распределения зерностержневой смеси по внутренней поверхности решета; на фиг. 3 - убывающая кривая, характеризующая процесс уменьшения количества частиц в сепарируемом слое по мере приближения к концу решета; на фиг. 4 представлены расположение и форма отверстий на сепарирующей поверхности.
Устройство для разделения кормового материала на фракции содержит горизонтально установленный цилиндрический перфорированный барабан 1 (фиг. 1), закрепленный в корпусе 2, с вращающимися внутри шнеком 3 и лопастным ротором 4, состоящего из вала 5 и лопастей 6, в стенках корпуса 2, снабженного воронкой 7, выполнены окно 8 для выгрузки мелкой фракции кормосмеси и окно 9 для выгрузки крупной фракции. Барабан 1, выполненный в виде решета, имеет сепарирующую часть длиной L с расположенными в шахматном порядке квадратными отверстиями 10 (фиг. 4). Угол наклона α (фиг. 1) оси барабана 1 по отношению к горизонтальной плоскости регулируется подкладками 11 и составляет 0 - 10o.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно измельченная зерностержневая смесь подается в воронку 7, откуда шнеком 3 направляется в барабан 1. Разрыхление и вспушивание сепарируемого продукта производится лопастями 6. За счет центробежных сил инерции Fи (фиг. 2), многократно превышающих силу тяжести G кормового продукта, зерностержневая смесь разделяется по всему периметру решета. Мелкие частицы (менее 5 мм) продавливаются через квадратные отверстия 10 размером 5х5 мм и через окно 8 попадают на транспортирующее устройство. Более крупные частицы за счет наклона решета 1 идут на сход в окно 9.
Вероятность просеивания частиц через отверстия решета определяется по формуле
где Sотв - площадь отверстий решета, м2;
S - общая площадь решета, м2.
где Sотв - площадь отверстий решета, м2;
S - общая площадь решета, м2.
Коэффициент сепарации, являющийся вероятностью просеивания частиц на 1 м пути осевого перемещения, определяется по формуле
где K - вероятность прохождения частиц через кольцевой слой смеси за один оборот лопатки;
v - скорость перемещения смеси в осевом направлении, м/с;
t - период оборота мешалки, с.
где K - вероятность прохождения частиц через кольцевой слой смеси за один оборот лопатки;
v - скорость перемещения смеси в осевом направлении, м/с;
t - период оборота мешалки, с.
Графически процесс уменьшения количества частиц в слое по мере приближения к концу решета можно изобразить в виде экспоненты (фиг. 3). По оси ординат откладываются масса частиц, поступающая в единицу времени на входе решетки от шнека Qн, и сход частиц в конце барабана Qк. По оси абсцисс - длина сепаратора L.
За бесконечно малый промежуток времени dt смесь переместится по решету в осевом направлении на расстояние dl. За это время вероятность просеивания частиц составит μdl, так как μ есть вероятность просеивания, отнесенная к единице осевого перемещения продукта. Учитывая, что вероятность просеивания частиц на пути dl будет также равна , получим
После интегрирования и преобразований имеем
Откуда
Задавая исходя из зоотехнических требований к структуре кормосмеси предельно допустимый сход крупных частиц в конце барабана Qк, получим численное значение длины цилиндрического решета L.
После интегрирования и преобразований имеем
Откуда
Задавая исходя из зоотехнических требований к структуре кормосмеси предельно допустимый сход крупных частиц в конце барабана Qк, получим численное значение длины цилиндрического решета L.
Длину цилиндрического решета можно уменьшить за счет уменьшения подачи кормосмеси на входе Qн или увеличения вероятности просеивания частиц μ через кольцевой слой за счет интенсивного перемешивания, разрыхления смеси и очистки от забивания отверстий.
При частоте вращения ротора 360 мин-1, подаче исходной зерностержневой смеси 10 кг/с, сходе крупных частиц в конце решета 1 кг/с, диаметре решета 0,6 м, скорости перемещения смеси в осевом направлении 0,1 м/с, периоде оборота мешалки 0,16 с, коэффициенте сепарации 1,56 м-1 длина сепарирующей поверхности решета должна составлять 1,5 м.
Как показали результаты испытаний опытного образца устройства, максимальный угол наклона α оси ротора к горизонту для зерна и стержней кукурузы, находящейся на стадии восковой спелости, должен составлять 10o. Величина угла α зависит от влажности зерностержневой смеси, составляющей 30 - 40%, и регулируется с помощью набора подкладок.
Таким образом, использование изобретения позволяет достичь следующих результатов:
1. Устройство для разделения кормового материала на фракции, благодаря выявленной аналитической зависимости длины сепарирующей поверхности решета от подачи исходного продукта на входе и сходе крупных частиц на выходе, позволяет просеивать не только сыпучие материалы, но и получать высококачественный корм для свиней и крупного рогатого скота в соответствии с зоотехническими требованиями к силосной массе, в которой должно быть не менее 80% частиц размером от 2 до 5 мм.
1. Устройство для разделения кормового материала на фракции, благодаря выявленной аналитической зависимости длины сепарирующей поверхности решета от подачи исходного продукта на входе и сходе крупных частиц на выходе, позволяет просеивать не только сыпучие материалы, но и получать высококачественный корм для свиней и крупного рогатого скота в соответствии с зоотехническими требованиями к силосной массе, в которой должно быть не менее 80% частиц размером от 2 до 5 мм.
2. Устройство за счет наличия ротора с лопастями обеспечивает расслоение исходного вороха, состоящего из измельченного зерна, стержней, кусочков обертки кукурузы.
3. Наличие регулируемого угла наклона оси ротора и решета, а также расположение лопастей и сепарирующих отверстий заданной формы в строгом соответствии с направлением действия сил инерции позволяет использовать устройство для сортирования кормовых культур, обладающих недостаточной сыпучестью и влажностью более 15%.
Реализация потенций предлагаемого изобретения благодаря обоснованной длине сепарирующей поверхности позволит использовать устройство для разделения измельченной кормосмеси на две фракции соответственно свиньям и крупному рогатому скоту без повторного энергоемкого доизмельчения.
Claims (1)
- Устройство для разделения кормового материала на фракции, содержащее перфорированный неподвижный барабан с регулируемым углом наклона и расположенный в барабане ротор с лопастями, отличающееся тем, что барабан выполнен в виде решета с квадратными отверстиями, расположенными в шахматном порядке, с длиной сепарирующей поверхности L, равной длине лопасти и определяемой по формуле
где Qн - масса сепарируемого материала, поступающая на входе барабана в единицу времени, кг/с;
Qк - масса частиц материала на сходе барабана в единицу времени, кг/с;
μ - коэффициент сепарации, м-1,
при этом угол между горизонтальной плоскостью и осью барабана находится в пределах 0 - 10o, а рабочие плоскости лопастей и оси отверстий совпадают с направлением равнодействующих сил инерции.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119015A RU2142858C1 (ru) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Устройство для разделения кормового материала на фракции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119015A RU2142858C1 (ru) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Устройство для разделения кормового материала на фракции |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2142858C1 true RU2142858C1 (ru) | 1999-12-20 |
Family
ID=20211455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119015A RU2142858C1 (ru) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Устройство для разделения кормового материала на фракции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2142858C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015183229A1 (ru) * | 2014-05-26 | 2015-12-03 | ОРСИК, Сергей Иванович | Способ очистки и сепарации сыпучей смеси и устройство для его осуществления |
-
1998
- 1998-10-19 RU RU98119015A patent/RU2142858C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015183229A1 (ru) * | 2014-05-26 | 2015-12-03 | ОРСИК, Сергей Иванович | Способ очистки и сепарации сыпучей смеси и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100470317B1 (ko) | 분쇄기 | |
RU2447952C2 (ru) | Просеиватель | |
US4053112A (en) | Corn cob processing apparatus and method | |
CA2279988C (en) | Apparatus for breaking and separating particles | |
CN108523181A (zh) | 一种具有原料粉碎筛选混合功能的饲料制粒装置 | |
US3345683A (en) | Inclined-dish granulator and separator | |
RU2596756C1 (ru) | Дробилка зерна с сепарацией | |
US2981489A (en) | Reduction apparatus | |
US5901912A (en) | Efficient production of landplaster by collecting and classifying gypsum fines | |
RU2142858C1 (ru) | Устройство для разделения кормового материала на фракции | |
RU2447941C2 (ru) | Центробежная многоступенчатая дробилка для зерна | |
JP4028121B2 (ja) | 整粒機 | |
US3966127A (en) | Centrifugal device and process for concurrently rupturing and pulverizing granular material, particularly cereal grain | |
CN213161250U (zh) | 一种整粒筛分机组 | |
RU2079363C1 (ru) | Многоступенчатая дробилка | |
RU2716057C1 (ru) | Молотковая дробилка | |
SU1660730A1 (ru) | Машина дл отделени зародыша от зерна кукурузы | |
RU2002114333A (ru) | Вальцовая мельница для измельчения сыпучих материалов, в частности, зерна | |
RU2122334C1 (ru) | Устройство для извлечения из шишек кедровых орехов, их очистки и сортировки | |
RU33123U1 (ru) | Коническая мельница | |
RU23249U1 (ru) | Устройство очистки и калибровки злаковых культур | |
RU2421278C1 (ru) | Устройство для подготовки вторичных сырьевых ресурсов к скармливанию сельскохозяйственным животным | |
RU2081748C1 (ru) | Способ получения гранулированного сорбента и устройство для его осуществления | |
RU2170626C1 (ru) | Центробежный классификатор | |
SU882668A1 (ru) | Устройство дл сортировки сыпучих материалов |