RU2034507C1

RU2034507C1 - Meat-and-bone fodder mincer

Info

Publication number: RU2034507C1
Authority: RU
Inventors: Б.И. Вагин; Н.А. Барсов; В.А. Соляник; А.В. Косарев
Original assignee: Ленинградский сельскохозяйственный институт
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1995-05-10

Abstract

FIELD: fodder production. SUBSTANCE: meat-and-bone materials is delivered to charging port of housing hopper 2 wherefrom it passes along inclined guide surface 11 to rotating cutting drum 4 made up of disks welded to each other. Guide surface 11 is arranged at angle of 56...37 degrees to horizontal surface passing through drum axis. Active knives 9 are secured along inner surfaces of pockets 10 on outer surface of cutting drum 4 in staggered order. Pieces of raw material, under action of gravity and pulling-in force created as a result of action of active knives 9 on material, are cut into chips. Chips are accumulated in pockets 10 of cutting drum 4 and, when cutting process is stopped, are unloaded from pockets. Minced raw material in form of chips is delivered to transportation auger 6 which feeds material to second mincing stage after which meat-and-bone stuffing is obtained. EFFECT: enlarged operating capabilities. 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к кормопроизводству, а именно к устройствам для измельчения мясокостного сырья при приготовлении кормов для пушных зверей в кормоцехах звероводческих хозяйств. The invention relates to feed production, and in particular to devices for grinding meat and bone raw materials in the preparation of feed for fur animals in feed workshops of fur farms.

Известно устройство для измельчения замороженного эндокринноферментного сырья [1] включающее установленный на валу барабан с ножами, смонтированными на его поверхности, имеющими прижимные элементы, а также приспособление для прижатия сырья к барабану, режущая кромка ножа состоит из трапециевидных зубьев, а соотношение длины наружной кромки зуба к зазору между зубьями составляет 1:4-5. A device for grinding frozen endocrine-enzyme raw materials [1] comprising a drum mounted on a shaft with knives mounted on its surface, having clamping elements, as well as a device for pressing raw materials to the drum, the cutting edge of the knife consists of trapezoidal teeth, and the ratio of the length of the outer edge of the tooth to the gap between the teeth is 1: 4-5.

Устройство не лишено недостатков: повышенная энергоемкость, недостаточная степень измельчения из-за уменьшения режущей способности ножей, поскольку часть лезвия ножа приходится на междузубье, по этой причине сырье, попадающее между активным ножом и неподвижным, находящееся в зазоре между зубьями ножа не измельчается и проникает в готовый продукт, ухудшая тем самым его качество. И так как уменьшается длина режущей кромки, то частично снижается производительность, что при прежних затратах энергии негативно влияет на энергоемкость процесса. The device is not without drawbacks: increased energy consumption, insufficient degree of grinding due to a decrease in the cutting ability of the knives, since part of the blade of the knife falls on the interdental, for this reason, the raw materials that fall between the active knife and the stationary one, located in the gap between the teeth of the knife, are not crushed and penetrate into finished product, thereby deteriorating its quality. And since the length of the cutting edge is reduced, productivity is partially reduced, which, at previous energy costs, negatively affects the energy intensity of the process.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является дробилка твердых конфискатов ДТК 20М3, состоящая из загрузочного бункера, корпуса с установленным на валу барабаном, собранным из дисков, на каждом из которых в шахматном порядке размещены активные ножи [2] Дробление по принципу фугования. На каждом диске диаметрально расположены вырезные карманы под углом α= 40^о к радиусу, предназначенные для накопления срезанной стружки. В этом же кармане и под этим же углом крепится резец.Closest to the technical nature of the present invention is a solid confiscation crusher DTK 20M3, consisting of a loading hopper, a housing with a drum mounted on the shaft, assembled from disks, each of which has active knives staggered [2] Crushing according to the planing principle. Each disc pockets diametrically disposed cut-out at an angle α = ⁴⁰ ° to the radius, intended for accumulation of cut chips. In the same pocket and at the same angle, a cutter is attached.

К недостаткам данного измельчителя следует отнести следующие:
фактическая производительность измельчителя ниже в 5-6 раз, чем расчетная, теоретическая.The disadvantages of this grinder should include the following:
the actual performance of the grinder is 5-6 times lower than the calculated, theoretical.

Отсутствует надежная фиксация измельчаемого сырья непосредственно в процессе измельчения. There is no reliable fixation of the crushed raw materials directly in the grinding process.

Наблюдается выброс измельчаемого сырья из загрузочной камеры. There is an ejection of crushed raw materials from the loading chamber.

Повышенная трудоемкость обслуживания устройства за счет того, что высота загрузочной горловины бункера расположена на высоте Н 1,52 м. The increased complexity of servicing the device due to the fact that the height of the hopper neck is located at a height of H 1.52 m

Цель изобретения повышение производительности и надежности работы измельчителя за счет обеспечения оптимальных условий для измельчения сырья, а также снижения трудоемкости на выполнение операции загрузки. The purpose of the invention is to increase the productivity and reliability of the grinder by providing optimal conditions for grinding raw materials, as well as reducing the complexity of the load operation.

Указанная цель достигается тем, что в измельчителе мясокостных кормов, содержащем загрузочный бункер, корпус с установленным на валу барабаном, собранном из дисков, на наружной поверхности в шахматном порядке размещены активные ножи, при этом загрузочный бункер располагается со стороны зоны измельчения, а его направляющая плоскость расположена под углом 36-37^о к горизонтальной поверхности, проходящей через ось ножевого барабана.This goal is achieved by the fact that in the grinder of meat and bone feed containing a loading hopper, a housing with a drum mounted on a shaft assembled from disks, active knives are placed in a checkerboard pattern, while the loading hopper is located on the side of the grinding zone, and its guide plane located at an angle of 36-37 ^about to a horizontal surface passing through the axis of the knife drum.

Новые существенные признаки:
загрузочный бункер располагается со стороны зоны измельчения ножевого барабана;
направляющая плоскость загрузочного бункера расположена под углом 36-37^о к горизонтальной поверхности, проходящей через ось ножевого барабана.New significant features:
the loading hopper is located on the side of the grinding zone of the knife drum;
the guide plane of the loading hopper is located at an angle of 36-37 ^about the horizontal surface passing through the axis of the knife drum.

Применение предлагаемого устройства дает возможность осуществить надежную фиксацию сырья в процессе измельчения мясокостного сырья. The use of the proposed device makes it possible to carry out reliable fixation of raw materials in the process of grinding meat and bone raw materials.

Рассмотрим процесс встречи активного ножа с измельчаемым сырьем (фиг. 2). Рассмотрим три положения подаваемого сырья: верхнее 3, когда кинематический угол встречи больше угла резания θ> δ, среднее 2, когда θ= δ и нижнее 1, когда θ< δ. В положении 3 происходит удар и смятие материала передней плоской гранью ВС активного ножа. Но с этого момента нож до положения 2 внедряется в массу измельчаемого сырья, как молоток или пуансон, что затрудняет стружкообразование и увеличивает усилие на перемещение. Это ударно-сминающий процесс, который предшествует внедрению лезвия активного ножа в материал. Переходя через положение 2, в котором активный нож начинает контактировать с материалом не плоской гранью, а лезвием. Таким образом, условием нормального резания и стружкообразования является: δ< θ_m: Поскольку угол резания δ= 40^о, то условие нормального резания выглядит, как θ> 40^о (фиг. 3), т.е. собственно нормальное резание и стружкообразование происходит в секторе KL ножевого барабана, куда и предлагается подавать подлежащее измельчению мясокостное сырье, которое не будет иметь возможность перемещаться перед измельчением и собственно, измельчением, как ранее, что снизит энергозатраты процесса измельчения и повысит производительность измельчителя.Consider the process of meeting an active knife with crushed raw materials (Fig. 2). Consider three positions of the feedstock: upper 3, when the kinematic angle of the meeting is greater than the cutting angle θ> δ, average 2, when θ = δ, and lower 1, when θ <δ. In position 3, the material is hit and crushed by the front flat face of the active knife. But from this moment, the knife to position 2 is introduced into the mass of the crushed raw materials, like a hammer or punch, which complicates chip formation and increases the force of movement. This is a shock-crushing process that precedes the introduction of the blade of an active knife into the material. Passing through position 2, in which the active knife begins to contact the material not with a flat face, but with a blade. Thus, the condition for normal cutting and chip formation is: δ <θ _m : Since the cutting angle is δ = 40 ^° , the condition for normal cutting looks like θ> 40 ^° (Fig. 3), i.e. Actually normal cutting and chip formation takes place in the KL sector of the knife drum, where it is proposed to feed the meat and bone raw materials to be chopped, which will not be able to move before grinding and, in fact, grinding, as before, which will reduce the energy consumption of the grinding process and increase the productivity of the grinder.

Снизить затраты труда на выполнение операции подачи мясокостного сырья на измельчение. Reduce labor costs for the operation of feeding meat and bone raw materials for grinding.

Наклонная плоскость, по которой должен скатываться подлежащий измельчению материал, образуют угол α(угол наклона направляющей загрузочного бункера) с горизонтальной поверхностью (фиг. 2). The inclined plane along which the material to be ground is to be rolled form an angle α (the angle of inclination of the feed hopper guide) with a horizontal surface (Fig. 2).

Считая измельчаемый материал (конина, рубец говяжий, минтай) материальной точкой, можно принять, что все действующие на материал силы и сила тяжести G и сила реакции наклонной поверхности θ, приложены в одной точке. Для исследования спроектируем известные силы на два взаимно перпендикулярных направления X и Y, вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно ей. При этом учтем, что проекция силы Q на направление нормали к плоскости есть нормальная сила реакции N, а проекция Q на направление вдоль плоскости, есть сила скольжения F_тр.Considering the crushed material (horse meat, beef scar, pollock) as a material point, we can assume that all the forces and gravity G and the reaction force of the inclined surface θ acting on the material are applied at one point. For research, we project the known forces into two mutually perpendicular directions X and Y, along an inclined plane and perpendicular to it. Moreover, we take into account that the projection of the force Q on the direction of the normal to the plane is the normal reaction force N, and the projection of Q on the direction along the plane is the sliding force F _Tr .

F_тр Gsin α= 0 на ось X (1)
N Gcos α= 0 на ось Y (2)
На основании закона Кулона-Амонтона
F_тр μN (3)
Условие, при котором материал без внешнего воздействия будет скользить по наклонной поверхности:
Gsin α> F_тр. (4)
Окончательно
Gsin α> μGcos α (5)
α> arctgμ (6)
Зная численные значения величины μ- коэффициента трения покоя для основных видов мясокостных и рыбных кормов (см. таблицу) можно определить углы, при которых произойдет скольжение без приложения внешнего воздействия.F _Tr Gsin α = 0 on the X axis (1)
N Gcos α = 0 on the Y axis (2)
Based on the Coulomb-Amonton Act
F _Tr μN (3)
The condition under which the material without external influence will slide along an inclined surface:
Gsin α> F _Tr . (4)
Finally
Gsin α> μGcos α (5)
α> arctgμ (6)
Knowing the numerical values of the μ- coefficient of resting friction for the main types of meat and bone and fish feeds (see table), we can determine the angles at which gliding will occur without external influence.

Коэффициенты трения покоя мясорыбных кормов и величины углов наклона, при котором осуществляется скольжение материала по стальной поверхности. The resting friction coefficients of meat and fish feeds and the values of the slope angles at which the material glides along the steel surface.

Поскольку подача мясокостного сырья осуществляется в сектор KL (фиг. 1), то высота загрузки уменьшится (в прототипе подача в сектор DL сверху и справа) и это дает возможность подавать мясокостное сырье в измельчитель к ножевому барабану, используя данные таблицы, а именно, величины углов скольжения. Поскольку конина имеет максимальный коэффициент трения покоя по сравнению с другими видами мясокостных и рыбных кормов, то принимаем угол наклона направляющей плоскости загрузочного бункера, равной 36-37^о. Следовательно, установка направляющей загрузочного бункера под углом 36-37^о к горизонтальной поверхности, проходящей через ось ножевого барабана измельчителя, позволяет всем компонентам мясокостного и рыбного сырья поступать на измельчение самостоятельно, так как они имеют угол скольжения меньше 36-37^о.Since the supply of meat and bone raw materials is carried out in the KL sector (Fig. 1), the loading height will decrease (in the prototype, the supply to the DL sector is top and right) and this makes it possible to feed the meat and bone raw materials to the chopper to the knife drum using the data in the table, namely, the values slip angles. Since horse meat has a maximum coefficient of rest friction compared with other types of meat and bone and fish feeds, we take the angle of inclination of the guide plane of the loading hopper equal to 36-37 ^about . Therefore, the installation of the feed hopper guide at an angle of 36-37 ^о to the horizontal surface passing through the axis of the chopper's knife drum allows all components of meat and bone and fish raw materials to be chopped independently, since they have a sliding angle of less than 36-37 ^о .

Подъем оператором компонентов сырья в результате загрузки измельчителя осуществляется на высоту h 1,3 м. The lifting of the components of the raw material by the operator as a result of loading the grinder is carried out to a height of 1.3 m.

Наклонная часть 11 (фиг. 4) загрузочного бункера является препятствием на пути возможной траектории выброса мясокостного сырья. Включение в загрузочный бункер предохранительного фартука 3 исключает вылет измельченного корма за пределы внутренней зоны измельчителя, тем самым, исключается попадание частиц измельченного корма на оператора. The inclined part 11 (Fig. 4) of the loading hopper is an obstacle to the possible path of ejection of meat and bone raw materials. The inclusion in the loading hopper of the safety apron 3 eliminates the departure of the chopped feed outside the inner zone of the chopper, thereby eliminating the ingress of particles of chopped feed to the operator.

На фиг. 1 изображена схема определения угла скольжения компонентов измельчаемого сырья; на фиг. 2 схема для определения угла встречи ножа с сырьем в зависимости от подачи сырья; на фиг. 3 схема определения зоны измельчения измельчителя; на фиг. 4 общий вид измельчителя; на фиг. 5 то же, вид сзади. In FIG. 1 shows a diagram for determining the sliding angle of the components of the crushed raw materials; in FIG. 2 scheme for determining the angle of the knife with the raw materials depending on the supply of raw materials; in FIG. 3 scheme for determining the grinding zone of the grinder; in FIG. 4 general view of the grinder; in FIG. 5 is the same, rear view.

Устройство для измельчения мясокостного сырья содержит корпус 1, в котором расположен приемный бункер 2 с предохранительным фартуком 3, а также ножевой барабан 4, состоящий из сваренных друг с другом дисков, закрепленный на сварной раме 5, где крепится также транспортирующий шнек 6, приводящийся в движение через привод 7 от электродвигателя 8. На наружной поверхности ножевого барабана 4 крепятся в шахматном порядке активные ножи 9, вдоль внутренних поверхностей карманов 10. Бункер 2 имеет наклонную поверхность, направляющую плоскость, расположенную под углом α= 36.37^о к оси ножевого барабана. Транспортирующий шнек 6 подает срезанную стружку на вторую ступень измельчения 12.A device for grinding meat and bone raw materials contains a housing 1 in which a receiving hopper 2 with a safety apron 3 is located, as well as a knife drum 4, consisting of discs welded to each other, mounted on a welded frame 5, where the transporting screw 6, which is also driven, is attached through the drive 7 from the electric motor 8. On the outer surface of the knife drum 4, the active knives 9 are staggered along the inner surfaces of the pockets 10. The hopper 2 has an inclined surface that guides the plane nnuyu angle α = 36.37 ^on a cutter drum axis. The conveyor screw 6 feeds the cut chips to the second grinding stage 12.

Измельчитель работает следующим образом. The chopper works as follows.

Мясокостное сырье подается в загрузочный бункер измельчителя, откуда по наклонной поверхности 11 поступает на вращающийся ножевой барабан 3. Куски сырья под действием силы тяжести и затягивающей силы, возникающей в результате воздействия активных ножей 9 на сырье путем многократного ударного воздействия активными ножами, образуют стружку. Активные ножи 9 внедряются в куски поступающего сырья, расклинивают его, вызывая контактные разрушительные напряжения. Срезнная стружка накапливается в карманах 10 ножевого барабана 4 и затем освобождается из этих карманов после прекращения резания. Измельченное сырье в виде стружки попадает на шнек и транспортируется ко второй ступени измельчения 12, проходя которую получается мясокостный фарш. Meat and bone raw materials are fed into the feed hopper of the grinder, from where, on an inclined surface 11, they enter a rotating knife drum 3. Pieces of raw materials under the influence of gravity and traction force resulting from the action of active knives 9 on raw materials by repeated impact with active knives form chips. Active knives 9 are embedded in pieces of incoming raw materials, wedge it, causing contact destructive stresses. Shear chips accumulate in the pockets 10 of the knife drum 4 and then are released from these pockets after cutting is stopped. The crushed raw material in the form of shavings falls on the screw and is transported to the second grinding stage 12, passing through which the meat and bone forcemeat is obtained.

Claims

MEAT AND FOOD GRINDER, containing a feed hopper, a housing with a drum mounted on the shaft, assembled from disks, on the outer surface of which active knives are staggered, characterized in that the feed hopper is located on the side of the chopper area, and its guide plane is located at an angle of 36 37 ^o to the horizontal surface passing through the axis of the drum.