RU130479U1

RU130479U1 - FEED MIXING DEVICE

Info

Publication number: RU130479U1
Application number: RU2012148647/13U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Георгиевич Маслов; Валерий Викторович Цыбулевский
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2013-07-27

Abstract

Устройство для смешивания кормов, содержащее станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, боковая поверхность каждой секции барабана выполнена из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами друг с другом с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°, причем барабан размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами, отличающееся тем, что рама и станина снабжены подвижными верхним и нижним кронштейнами для крепления к ним подшипниковых опор барабана и пневмобаллонов в зависимости от числа секций барабана, при этом кронштейны с рамой и станиной скреплены между собой, например, стяжными болтами, используя систему отверстий на них, с возможностью перемещения кронштейнов для регулировки оптимальной длины барабана. A feed mixing device comprising a bed, a rotary drum mounted on it, consisting of sections, the side surface of each drum section is made of two rectangles and two parallelograms, connected in pairs with their sides to each other with the formation of square sections at the ends, while the square of each subsequent section is rotated relative to the previous one by an angle of 180 °, and the drum is placed on the bed by means of a frame with pneumatic balloons inserted into the device, characterized in that Ama and bed are equipped with movable upper and lower brackets for fastening to them bearing bearings of the drum and air cylinders, depending on the number of drum sections, while the brackets with frame and bed are fastened together, for example, with coupling bolts, using a system of holes on them, with the possibility of movement brackets to adjust the optimum length of the drum.

Description

Полезная модель относится к устройствам для смешивания, в частности к барабанным смесителям непрерывного действия, предназначенным для смешивания концентрированных, грубых и водянистых кормов.The invention relates to mixing devices, in particular continuous drum mixers for mixing concentrated, coarse and watery feeds.

Известны барабанные смесители кормов (аналоги) патенты РФ №:2385663 (барабанный смеситель сыпучих материалов), 2373809 (барабанный смеситель кормов), 2373810 (смеситель кормов), 2376913 (смеситель сыпучих материалов). Все они содержат станину и барабаны с винтовыми поверхностями, состоящими из секций, каждая из которых выполнена из двух прямоугольников. и двух параллелограммов или равносторонних треугольников, соединенных попарно своими боковыми сторонами (рис.), обеспечивая одновременное смешивание, транспортировку и выгрузку смешанных сыпучих материалов.Known drum feed mixers (analogues) RF patents No: 2385663 (drum mixer of bulk materials), 2373809 (drum mixer of feed), 2373810 (feed mixer), 2376913 (mixer of bulk materials). All of them contain a bed and drums with helical surfaces consisting of sections, each of which is made of two rectangles. and two parallelograms or equilateral triangles connected in pairs by their lateral sides (Fig.), providing simultaneous mixing, transportation and unloading of mixed bulk materials.

Недостатком известных устройств является слабая интенсивность смешивания компонентов кормов из-за некоторой стационарности движения потоков кормов в многозаходном винтовом барабане. Кроме того недостаточно интенсивно взаимодействует друг с другом компоненты кормов.A disadvantage of the known devices is the low intensity of mixing the components of the feed due to some stationarity of the movement of feed flows in the multi-helical drum. In addition, the components of the feed do not interact sufficiently with each other.

Более расширены технологические возможности винтовых барабанов в устройстве согласно патенту РФ №2372817 С1, принятом автором за прототип. В этом устройстве расширение технологических возможностей решено за счет придания компонентам кормов сложного пространственного зигзагообразного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях.The technological capabilities of screw drums in the device according to the patent of the Russian Federation No. 2372817 C1, adopted by the author as a prototype, are more expanded. In this device, the expansion of technological capabilities is solved by giving the feed components a complex spatial zigzag motion and simultaneous exposure to vibrations in three mutually perpendicular directions.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности управления качеством смешивания компонентов за счет оптимальной длины винтового барабана и повышения его производительности. В результате наших исследований винтового барабана установлено, что качественная равномерная смесь компонентов обеспечивается на определенной длине барабана, а затем при последующем ее перемещении к месту выгрузки происходит расслоение распределения компонентов в смеси с ухудшением ее равномерности, и так процесс будет повторяться при бесконечной длине барабана. В этой связи необходима оптимальная длина барабана, когда равномерную смесь высокого качества можно выгружать без дальнейшего смешивания. Таким образом, повышается производительность барабана при высоком качестве смешивания различных компонентов. Качество смешивания осуществляется нами по критерию Кохрена. Его расчетное значение G_p должно быть меньшее табличного G_T (см. Бондарь А.Г., Статюха Г.А. Планирование эксперимента в химической технологии. - Киев: Изд. «Вища школа», 1976. - С.177 [2].The disadvantage of the prototype is the lack of control over the quality of mixing the components due to the optimal length of the screw drum and increase its productivity. As a result of our studies of a screw drum, it was found that a high-quality uniform mixture of components is ensured over a certain length of the drum, and then, when it is subsequently moved to the unloading place, the distribution of components in the mixture is stratified with a deterioration in its uniformity, and so the process will be repeated with an endless length of the drum. In this regard, an optimal drum length is required when a uniform, high quality mixture can be unloaded without further mixing. Thus, the performance of the drum increases with high quality mixing of various components. The quality of mixing is carried out by us according to the Cochren criterion. Its calculated value of G _p should be less than the tabular G _T (see Bondar A.G., Statyukha G.A. Planning an experiment in chemical technology. - Kiev: Publishing House Vishka Shkola, 1976. - P.177 [2] .

Рассмотрим расчетное значение G_p критерия Кохрена при смешивании в винтовом барабане следующих i-ых компонентов: пшеница (i₁), овес (i₂) кукуруза (i₃) и семена люцерны (i₄). Долевое количество каждого i-го компонента δ_i в общем объеме смеси составляло в нашем опыте 25% или 0,25 от 1. В конце процесса смешивания i-x компонентов (точка А на графике фиг.4) долевое количество δ_i, каждого компонента составляло примерно 0,25 от общего объема смесиConsider the estimated G _p value of the Cochren criterion when mixing the following i-th components in a screw drum: wheat (i ₁ ), oats (i ₂ ) corn (i ₃ ) and alfalfa seeds (i ₄ ). The fractional amount of each ith component δ _i in the total volume of the mixture in our experiment was 25% or 0.25 of 1. At the end of the process of mixing ix components (point A in the graph of Fig. 4), the proportion of δ _{i of} each component was approximately 0.25 of the total volume of the mixture

Расчетное значение критерия Кохрена G_p находится по формуле [2]:The calculated value of the Cochren criterion G _p is found by the formula [2]:

где δ_imax - максимальное отклонение i-го компонента от среднего его значения для смеси;where δ _imax is the maximum deviation of the i-th component from its average value for the mixture;

δ_i - отклонение каждого i-го компонента от среднего (δ_ср, фиг.4).δ _i - the deviation of each i-th component from the average (δ _cf , figure 4).

При условии G_p<G_T качество смешивания компонентов удовлетворительное и чем меньше G_p, тем лучше. Следовательно, в т. А, соответствующей определенной длине винтового барабана, необходимо выгружать готовую равномерную смесь. Таким образом, винтовой барабан должен собираться из секций до оптимальной длины. Идеальный случай -при G_p=0.Under the condition G _p <G _T, the mixing quality of the components is satisfactory and the lower G _p , the better. Therefore, in t. A, corresponding to a certain length of the screw drum, it is necessary to unload the finished uniform mixture. Thus, the screw drum must be assembled from sections to the optimum length. The ideal case is for G _p = 0.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве для смешивания кормов, содержащем станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, боковая поверхность каждой секции барабана выполнена из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами друг с другом с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°, причем барабан размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами, рама и станина снабжены верхним и нижним кронштейнами для крепления к ним подшипниковых опор барабана и пневмобаллонов в зависимости от числа секций барабана, при этом кронштейны с рамой и станиной скреплены между собой, например, стяжными болтами, с возможностью перемещения кронштейнов для регулировки оптимальной длины барабана.The technical solution is achieved in that in a feed mixing device comprising a bed, a drum consisting of sections mounted on it with the possibility of rotation, the side surface of each drum section is made of two rectangles and two parallelograms connected in pairs with their sides to each other with the formation at the ends of the sections of the square, while the square of each subsequent section is rotated relative to the previous one by an angle of 180 °, and the drum is placed on the bed by means of frames introduced into the device s with pneumatic cylinders, the frame and the bed are equipped with upper and lower brackets for fastening the bearing bearings of the drum and pneumatic cylinders to them depending on the number of sections of the drum, while the brackets with the frame and the bed are fastened together, for example, with coupling bolts, with the possibility of moving the brackets for adjustment optimal drum length.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне смесителя кормов.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge the inventive step of the feed mixer.

Новизна предлагаемой полезной модели заключается в том, что расширяются технологические возможности устройства за счетThe novelty of the proposed utility model lies in the fact that expanding the technological capabilities of the device due to

кронштейнов на раме, что повышает его производительность и качество смешивания, зависящие от оптимальной длины барабана.brackets on the frame, which increases its productivity and mixing quality, depending on the optimal length of the drum.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображено устройство для смешивания кормов, общий вид; на фиг.2 - верхний и нижний кронштейны; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - график к нахождению критерия Кохрена.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a device for mixing feed, General view; figure 2 - upper and lower brackets; figure 3 is a section aa in figure 1; figure 4 is a graph to find the Cochren criterion.

Устройство для смешивания кормов состоит (фиг.1, фиг.2) из барабана 1, загрузочного 2 и разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Барабан 1 снабжен втулками 4 и 5 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 6 и 7. Носок 8 загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 4 барабана 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7 со смонтированным в них барабаном 1 закреплены на верхнем кронштейне 9, прикрепленном к раме 10 и нижнем 11 с четырьмя пневмобаллонами 12, закрепленным на станине 13. Кронштейны 9 и 11 соединены с рамой 10 и станиной 13, например, стяжными болтами 14, используя систему отверстий на них.A device for mixing feed consists (figure 1, figure 2) of the drum 1, loading 2 and unloading 3 devices and a drive (not shown). The drum 1 is provided with sleeves 4 and 5 with the possibility of rotation in the bearing bearings 6 and 7. The toe 8 of the loading device 2 enters the hole of the sleeve 4 of the drum 1. Loading device 2, the bearing supports 6 and 7 with the drum 1 mounted in them are mounted on the upper bracket 9 attached to the frame 10 and the lower 11 with four pneumatic cylinders 12, mounted on the frame 13. The brackets 9 and 11 are connected to the frame 10 and the frame 13, for example, coupling bolts 14, using a system of holes on them.

Станина 13 является главным неподвижным основанием, к которому крепятся, например, болтами 14 с нижний кронштейн 11, а к нему пневмобаллоны 12. На последние опирается рама 10, также неподвижная и скрепленная болтами 14 с верхним кронштейном 9. К верхнему кронштейну 9 крепятся подшипниковые опоры 6 и 7 барабана 1. Верхний кронштейн 9 можно перемещать по раме 10, сняв болты 14 и после установки оптимальной длины барабана 1 удалением или прибавлением секций 15, снова закрепить кронштейн 9 к раме 10 через отверстия в ней, выполненные на определенном расстоянии друг от друга для возможности регулировки оптимальной длины барабана. Вместе с кронштейном 11 на то же расстояние перемещаются пневмобаллоны 12, также после рассоединения болтов 14, кронштейна 11 и станины 13 и вновь скрепляются болтами 14 через отверстия в станине 13, кронштейне 11 и пневмобаллонах 12.The bed 13 is the main fixed base to which, for example, the lower bracket 11 is fastened with bolts 14 and the pneumatic cylinders 12 are attached to it. The frame 10 is also supported on the latter, also fixed and bolted 14 with the upper bracket 9. Bearing supports are attached to the upper bracket 9 6 and 7 of the drum 1. The upper bracket 9 can be moved around the frame 10, removing the bolts 14 and after setting the optimal length of the drum 1 by removing or adding sections 15, fasten the bracket 9 to the frame 10 through the holes in it, made at a certain distance from each other to be able to adjust the optimal length of the drum. Together with the bracket 11, the pneumatic cylinders 12 move the same distance, also after disconnecting the bolts 14, the bracket 11 and the frame 13 and are again fastened with bolts 14 through the holes in the frame 13, the bracket 11 and the pneumatic cylinders 12.

Поскольку секции 15 барабана 1 соединены попарно, их количество при сборке барабана оптимальной длины можно изменять, закрепляя опоры 6 и 7 через отверстия кронштейна 9, рамы 10, кронштейна 11, пневмобаллонов 12 и станины 13. При этом рама 10 и станина 13 неподвижны, а кронштейны 9 и 11 могут передвигаться по ним до стягивания болтами.Since the sections 15 of the drum 1 are connected in pairs, their number when assembling the drum of the optimal length can be changed by fixing the supports 6 and 7 through the holes of the bracket 9, frame 10, bracket 11, air cylinders 12 and frame 13. At the same time, frame 10 and frame 13 are stationary, and the brackets 9 and 11 can be moved along them until they are pulled together by bolts.

Барабан 1 (фиг.3) выполнен из секций 15, смонтированных из двух прямоугольников и двух параллелограммов, соединенных попарно своими боковыми сторонами друг с другом с образованием по торцам секций квадрата. Каждая последующая секция 15 присоединяется к предыдущей секции 15 после поворота на 180° своими свободными сторонами в виде квадрата. Таким образом, создается зигзагообразный барабан, у которого ось каждой секции расположена попеременно под углом к оси вращения, т.е. к линии транспортирования компонентов кормов от загрузки к выгрузке.The drum 1 (figure 3) is made of sections 15 mounted from two rectangles and two parallelograms, connected in pairs with their sides to each other with the formation of the ends of the sections of the square. Each subsequent section 15 joins the previous section 15 after turning 180 ° with its free sides in the form of a square. Thus, a zigzag drum is created in which the axis of each section is alternately at an angle to the axis of rotation, i.e. to the line for transporting feed components from loading to unloading.

Станина 13 снабжена устройством для регулирования наклона (не показано) с целью регулирования скорости движения компонентов кормов от загрузки к выгрузке.The bed 13 is equipped with a device for adjusting the inclination (not shown) in order to control the speed of movement of the components of the feed from loading to unloading.

Устройство для смешивания кормов работает следующим образом. Барабан 1 через загрузочное устройство 2 заполняется частицами компонентов кормов, которые, находясь внутри вращающегося барабана 1, увлекаясь плоскими элементами прямоугольников и параллелограммов, поднимаются и, поднявшись по направлению вращения винтового барабана 1 несколько выше угла своего естественного откоса, скатываются лавинообразно вниз. При скатывании верхние слои частиц компонентов кормов вращаются вокруг собственных осей, втягивая близлежащие слои частиц компонентов кормов и интенсивно перемешиваются. Таким образом, при вращении барабана 1 компонентам кормов сообщается сложное пространственное зигзагообразное движение с наложением колебаний рамы 10, размещенной на станине 13 посредством кронштейнов 9.и 11 и пневмобаллонов 12, возбуждаемых за счет геометрии барабана 1 при асимметричном движении внутри барабана 1 частиц компонентов кормов и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности движения потоков компонентов кормов геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности барабана 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения барабана 1, что нарушает стационарность движения частиц компонентов кормов и возбуждает низкочастотные колебания рамы 10 с закрепленным на ней кронштейнами 9 и барабаном 1. Созданные колебания рамы 10, размещенной на станине 13 посредством введенных в устройство кронштейнов 11 с пневмобаллонами 12, передаются через кронштейны 9 стенками барабана 1 частицам компонентов кормов. Благодаря одновременному воздействию сложно пространственного движения компонентов кормов и низкочастотным их колебаниям повышается смешиваемость компонентов кормов, их интенсивность взаимодействия между собой и со стенками барабана 1. Частицы компонентов кормов, смешиваясь, перемещаются от загрузки к выгрузке и через втулку 5 выгружаются в разгрузочное приспособление 3.A device for mixing feed works as follows. Drum 1 through the loading device 2 is filled with particles of feed components, which, while inside the rotating drum 1, carried away by the flat elements of rectangles and parallelograms, rise and, rising in the direction of rotation of the screw drum 1 slightly above the angle of their natural slope, slide down like an avalanche. During rolling, the upper layers of the particles of the components of the feed rotate around their own axes, drawing in the nearby layers of particles of the components of the feed and mix intensively. Thus, during the rotation of the drum 1, the components of the feeds are informed of a complex spatial zigzag motion with superimposed vibrations of the frame 10 placed on the frame 13 by means of brackets 9.and 11 and pneumocylinders 12 excited due to the geometry of the drum 1 with asymmetric movement of particles of the components of the feed components and the occurrence of unbalance as a result of a violation of the stationary motion of the feed component flows in the geometric shape of the sections, their relative position relative to each other and to the axis of rotation. In this case, the centers of symmetry of the inner surface of the drum 1 in each of its cross-sectional elements along its length are displaced relative to the axis of rotation of the drum 1, which violates the stationary motion of the particles of the feed components and excites low-frequency vibrations of the frame 10 with the brackets 9 and the drum 1 mounted on it. 10, placed on the bed 13 by means of brackets 11 inserted into the device with pneumatic cylinders 12, are transmitted through the brackets 9 by the walls of the drum 1 to the particles of the feed components. Due to the simultaneous effect of the complex spatial movement of the feed components and their low-frequency fluctuations, the miscibility of the feed components increases, their intensity of interaction with each other and with the walls of the drum 1. The particles of the feed components, mixed, move from loading to unloading and are discharged through the sleeve 5 into the unloading device 3.

Технико-экономические преимущества возникают за счет придания компонентам кормов сложного пространственного зигзагообразного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия компонентов кормов между собой, со стенками барабана и расширяет технологические возможности.Technical and economic advantages arise due to giving the feed components a complex spatial zigzag motion and simultaneous exposure to vibrations in three mutually perpendicular directions, which increases the mixing intensity, increases the energy consumption of the interaction of the feed components with each other, with the drum walls and extends technological capabilities.

Claims

A feed mixing device comprising a bed, a rotary drum mounted on it, consisting of sections, the side surface of each drum section is made of two rectangles and two parallelograms, connected in pairs with their sides to each other with the formation of square sections at the ends, while the square of each subsequent section is rotated relative to the previous one by an angle of 180 °, and the drum is placed on the bed by means of a frame with pneumatic balloons inserted into the device, characterized in that Ama and bed are equipped with movable upper and lower brackets for fastening to them bearing bearings of the drum and air cylinders, depending on the number of drum sections, while the brackets with frame and bed are fastened together, for example, with coupling bolts, using a system of holes on them, with the possibility of movement brackets to adjust the optimum length of the drum.