RU2060649C1

RU2060649C1 - Machine for loading, mixing and dispensing of food

Info

Publication number: RU2060649C1
Authority: RU
Inventors: Ярослав Анатольевич Кузьмич; Давид Ильич Верников
Original assignee: Институт механизации и электрификации сельского хозяйства Украинской академии аграрных наук
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: agricultural engineering; farming machines. SUBSTANCE: when machine reaches place of storage of one of food components, drive 11 is switched on. Food in required amount is loaded into bin 3 by means of loading device 4, then machine moves to other components in storage. When required amounts of food components are loaded, machine transports them to livestock house for dispensing. Food components are mixed by means of lower and upper screw conveyors 7 and 6, respectively, of food mixing and transportation mechanism when machine travels to livestock house. Intensification of mixing is provided owing to the fact that screw surfaces of conveyors 6 and 7 are made in form of oblique helicoid where particles of food move in axial, peripheral and radial directions. Settled food components are cut off by plate knives and are minced simultaneously. Arrangement of cutting edges of knives towards discharge port and acute angle to projection of screw axis improves conditions of cutting and cuts down power consumption. Making of screw surface of oblique helicoid in form of bands whose inner longitudinal edges are secured on screw shaft and outer edges are connected at acute angle relative to each other provides reliable operation of machine. After preparation of food mixture it is dispensed into livestock house troughs or feeding plot feed boxes by means of food dispensing mechanism 5. EFFECT: enlarged operating capabilities. 4 dwg

Description

Изобретение относится к механизации трудоемких процессов в животноводстве и может быть эффективно использовано на фермах по производству молока, говядины и баранины. The invention relates to the mechanization of labor-intensive processes in animal husbandry and can be effectively used on farms for the production of milk, beef and mutton.

Известны машины для погрузки, смешивания и раздачи кормов, включающие размещенный на раме с ходовой частью бункер, механизм загрузки корма в бункер, цепочно-планчатый конвейер для транспортирования корма в бункере, смешивающие рабочие органы, выполненные в виде битеров и конусных элементов, присоединенных к торцам дисков вентиляторного узла, механизм выгрузки корма в кормушки и привод (см. например, а.с. СССР N 1308205, кл. А 01 К 5/00, А 01 D 87/10, 1987 г.). Known machines for loading, mixing and distributing feed, including a hopper located on a frame with a chassis, a feed loading mechanism into a hopper, a chain-slat conveyor for transporting feed in a hopper, mixing working bodies made in the form of beaters and cone elements attached to the ends fan assembly disks, mechanism for unloading feed into the feeders and drive (see, for example, AS USSR N 1308205, class A 01 K 5/00, A 01 D 87/10, 1987).

Недостатками таких машин являются низкая эксплуатационная надежность, обусловленная наличием цепочно-планчатого конвейера, а также битеров, работающих с подпрессованной массой корма. Такие машины не могут интенсивно смешивать кормовые компоненты, так как они перебрасывают лопатками в заднюю часть бункера загруженные послойно компоненты корма, а, как известно, слои загружаются неравномерно по объему бункера. И, наконец, рабочие органы этих машин не могут повлиять на качество кормовой смеси и в конечном итоге на поедаемость кормов животными. The disadvantages of such machines are low operational reliability due to the presence of a chain-slat conveyor, as well as beaters working with a pre-loaded feed mass. Such machines cannot intensively mix feed components, since they throw blades of the feed components loaded in layers at the back of the hopper with blades, and, as you know, the layers are loaded unevenly over the volume of the hopper. And, finally, the working bodies of these machines cannot affect the quality of the feed mixture and, ultimately, the animal feed intake.

В качестве прототипа принята наиболее близкая по технической сущности машина для погрузки, смешивания и раздачи кормов, содержащая размещенный на раме с ходовой частью бункер, на котором установлено приспособление для загрузки кормов, расположенный в бункере на приводных валах механизм смешивания и транспортировки кормов, средство выгрузки корма из бункера и привод (см.а.с. СCСР N 1419632, кл. А 01 К 5/00, 1988). As a prototype, a machine for loading, mixing and distributing feeds closest in technical essence was adopted, comprising a hopper located on the frame with the chassis, on which a feed loading device is installed, a feed mixing and transportation mechanism located in the hopper on the drive shafts, a feed unloading means from the hopper and the drive (see ASF SSSR N 1419632, class A 01 K 5/00, 1988).

Недостатком такой машины является также неудовлетворительное качество смешивания, т.к. рабочие поверхности винтовых конвейеров механизма смешивания и транспортировки кормов выполнены в виде прямых геликоидов, а такие поверхности создают наилучшие условия для транспортирования корма, т.к. силы давления на частицы корма направлены по нормалям к винтовой поверхности, т. е. в осевом направлении, но не обеспечивают смещения частиц корма по радиусу, что является основным условием смешивания этих частиц. При использовании таких рабочих органов частицы корма имеют только осевое и вращательное перемещение, а отсутствие перемещения частиц по радиусу приводит к тому, что они перемешиваются плохо. Особенно плохо перемешиваются верхние слои корма, на которые механизм смешивания и транспортировки практически не воздействует. The disadvantage of this machine is also the unsatisfactory quality of mixing, because the working surfaces of the screw conveyors of the feed mixing and transportation mechanism are made in the form of direct helicoids, and such surfaces create the best conditions for transporting feed, since pressure forces on the feed particles are directed normal to the helical surface, i.e., in the axial direction, but do not provide a shift of the feed particles along the radius, which is the main condition for mixing these particles. When using such working bodies, the feed particles have only axial and rotational movement, and the lack of movement of the particles along the radius leads to the fact that they mix poorly. The upper layers of the feed are especially poorly mixed, which are practically not affected by the mixing and transport mechanism.

Недостатком является также низкая эксплуатационная надежность машины вследствие того, что возникающие нагрузки на рабочие поверхности винтовых конвейеров механизма смешивания и транспортировки кормов нередко приводят к их деформации. Поэтому обычно в таких винтах для увеличения жесткости с тыльной стороны навивки устанавливают косынки, а это приводит к созданию карманов, в которых скапливаются и впоследствии разлагаются корма. Кроме того, вследствие накопления кормов в направляющих кожухах винтовых конвейеров происходит их частое заклинивание и поломка привода. The disadvantage is the low operational reliability of the machine due to the fact that the occurring loads on the working surfaces of the screw conveyors of the mixing and transportation of feeds often lead to their deformation. Therefore, usually in such screws, to increase rigidity, kerchiefs are installed on the back side of the winding, and this leads to the creation of pockets in which the feed accumulates and subsequently decomposes. In addition, due to the accumulation of feed in the guiding casings of the screw conveyors, they often jam and break the drive.

И, наконец, винтовые конвейеры механизма смешивания и транспортировки кормов таких машин не приспособлены для дополнительной обработки компонентов кормовой смеси, особенно недостаточно измельченных грубых кормов и, как следствие, не создают условий для повышения поедаемости кормов. And, finally, the screw conveyors of the feed mixing and transportation mechanism of such machines are not suitable for additional processing of the components of the feed mixture, especially insufficiently crushed coarse feed and, as a result, do not create conditions for increasing feed eatability.

Задачей изобретения является интенсификация смешивания кормов, повышение эксплуатационной надежности машины и качества корма. The objective of the invention is the intensification of mixing feed, increasing the operational reliability of the machine and the quality of the feed.

Указанная задача решается тем, что в машине для погрузки, смешивания и раздачи кормов, содержащей размещенный на раме с ходовой частью бункер, на котором установлено приспособление для загрузки кормов, расположенный в бункере на приводных валах механизм смешивания и транспортировки кормов, средство выгрузки корма из бункера, привод, механизм для смешивания и транспортирования кормов выполнен в виде набора установленных на валах в верхней и нижней части бункера винтовых конвейеров, винтовая поверхность каждого из которых выполнена в виде косого геликоида, при этом расположенные в нижней части бункера винтовые конвейеры снабжены закрепленными на наружных кромках их винтовой поверхности параллельно оси винта пластинчатыми ножами, режущие кромки которых обращены в направлении выгрузного окна и расположены к проекции оси винта на пластинчатый нож под острым углом, а винтовая поверхность косого геликоида выполнена в виде лент, внутренние продольные кромки каждой из которых закреплены на валу винта, а внешние соединены друг с другом под острым углом. This problem is solved in that in a machine for loading, mixing and distributing feed containing a hopper located on the frame with the chassis, on which a feed loading device is installed, a feed mixing and transportation mechanism located in the hopper on the drive shafts, a feed unloading means from the hopper , drive, mechanism for mixing and transporting feed is made in the form of a set of screw conveyors installed on the shafts in the upper and lower parts of the hopper, the screw surface of each of which is made in the form e oblique helicoid, while the screw conveyors located in the lower part of the hopper are provided with plate knives fixed on the outer edges of their screw surface parallel to the axis of the screw, the cutting edges of which are turned in the direction of the discharge window and are located at an acute angle to the projection of the screw axis onto the plate knife, and the screw the surface of the oblique helicoid is made in the form of tapes, the inner longitudinal edges of each of which are fixed on the screw shaft, and the outer ones are connected to each other at an acute angle.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид машины для погрузки, смешивания и раздачи кормов; на фиг. 2 вид сверху; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 расположение пластинчатого ножа. In FIG. 1 schematically shows a general view of a machine for loading, mixing and distributing feed; in FIG. 2 top view; in FIG. 3, section AA in FIG. 1; in FIG. 4 location of the blade knife.

Машина для погрузки, смешивания и раздачи кормов содержит размещенный на раме 1 с ходовой частью 2 бункер 3. На бункере 3 установлено приспособление для загрузки кормов 4, а в его (бункере) нижней части средство выгрузки корма в кормушки 5. Бункер 3 оснащен также механизмом смешивания и транспортирования кормов, который выполнен в виде набора установленных на валах в верхней и нижней части бункера винтовых конвейеров 6 и 7. Винтовые конвейеры 6 и 7 имеют возможность противоположного вращения. Винтовая поверхность каждого из винтовых конвейеров 6 и 7 выполнена в виде косого геликоида. Винтовая поверхность косого геликоида выполнена в виде лент 8 и 9, внутренние продольные кромки каждой из которых закреплены на валу винта, а внешние соединены друг с другом под острым углом и образуют наружные кромки винтов. Расположенные в нижней части бункера 3 винтовые конвейеры 7 механизма смешивания и транспортировки кормов снабжены закрепленными на наружных кромках их винтовой поверхности параллельно оси винта пластинчатыми ножами 10. Режущие кромки пластинчатых ножей 10 обращены в направлении выгрузного окна и расположены к проекции оси винта на пластинчатый нож под острым углом. На раме 1 размещен также привод 11. The machine for loading, mixing and distributing feed contains a hopper 3 located on the frame 1 with the chassis 2. A device for loading feed 4 is installed on the hopper 3 and a means for unloading the feed into the feeders 5 in the bottom hopper 3. The hopper 3 is also equipped with a mechanism mixing and transporting feed, which is made in the form of a set of screw conveyors 6 and 7 installed on the shafts in the upper and lower parts of the hopper. Screw conveyors 6 and 7 have the possibility of opposite rotation. The helical surface of each of the screw conveyors 6 and 7 is made in the form of an oblique helicoid. The helical helical helical surface is made in the form of tapes 8 and 9, the inner longitudinal edges of each of which are fixed to the screw shaft, and the outer ones are connected to each other at an acute angle and form the outer edges of the screws. The screw conveyors 7 of the feed mixing and transportation mechanism located in the lower part of the hopper 3 are provided with plate knives 10 fixed on the outer edges of their screw surface parallel to the axis of the screw 10. The cutting edges of the plate knives 10 are turned in the direction of the discharge window and are located under the sharp projection of the screw axis on the plate knife angle. Drive 1 is also located on frame 1.

Машины для погрузки, смешивания и раздачи кормов работает следующим образом. Machines for loading, mixing and distribution of feed works as follows.

После подъезда к одному из кормовых компонентов, находящемуся в хранилище, включается привод 11 машины для погрузки, смешивания и раздачи кормов. С помощью приспособления для загрузки 4 корм загружается в бункер 3. Попавший в бункер 3 корм с помощью нижних 7 и верхних 6 винтовых конвейеров механизма для смешивания и транспортирования корма равномерно заполняют объем бункера 3. После погрузки необходимого количества кормового компонента машина переезжает к хранилищам с дpугими компонентами и процессы погрузки повторяют. По окончании погрузки необходимого количества кормовых компонентов машина транспортирует их к животноводческому помещению для раздачи. В процессе переездов от хранилища к хранилищу, а также к животноводческому помещению осуществляется смешивание кормовых компонентов. Процесс смешивания кормовых компонентов выполняется следующим образом. При перемещении машины нижние 7 и верхние 6 винтовые конвейеры механизма для смешивания и транспортирования кормов остаются включенными. Кормовые компоненты транспортируются с помощью нижних конвейеров 7 в переднюю часть бункера 3. При этом находящиеся на винтовых поверхностях, выполненных в виде косых геликоидов, частицы кормовых компонентов приобретают не только осевое и окружное, но и радиальное перемещение (фиг. 3 пунктиром показана частица корма и усилия, действующие на нее). Радиальное перемещение частиц способствует интенсивному их перемешиванию. После того как кормовые компоненты накапливаются в передней части бункера 3, они под действием гравитационных сил и с помощью верхних 6 винтовых конвейеров механизма смешивания и транспортирования кормов подаются в заднюю часть бункера 3. Выполнение винтовых поверхностей верхних конвейеров 6 в виде косых геликоидов также способствует радиальному перемещению кормовых компонентов, чем обеспечивается дополнительная интенсификация их смешивания. Таким образом, выполнение механизма смешивания и транспортирования кормов в виде набора установленных на валах в верхней и нижней части бункера 3 винтовых конвейеров 6 и 7, винтовая поверхность каждого из которых выполнена в виде косого геликоида, способствует интенсификации смешивания кормовых компонентов за счет радиального перемещения их частиц и транспортирования этих компонентов из задней в переднюю часть бункера 3 и наоборот. Кроме того, указанное выполнение механизма смешивания и транспортирования кормов способствует увеличению коэффициента заполнения бункера. After approaching one of the feed components located in the storage, the drive 11 of the machine for loading, mixing and distributing feed is turned on. Using the feeding device 4, the feed is loaded into the hopper 3. The feed that has got into the hopper 3 using the lower 7 and upper 6 screw conveyors of the feed mixing and transporting mechanism evenly fill the hopper volume 3. After loading the required amount of the feed component, the machine moves to storage facilities with others components and loading processes are repeated. At the end of loading, the required amount of feed components is transported by the machine to the livestock building for distribution. In the process of moving from storage to storage, as well as to the livestock building, feed components are mixed. The process of mixing feed components is as follows. When moving the machine, the lower 7 and upper 6 screw conveyors of the mechanism for mixing and transporting feed remain on. The feed components are transported using the lower conveyors 7 to the front of the hopper 3. At the same time, on the screw surfaces made in the form of oblique helicoids, the particles of the feed components acquire not only axial and circumferential, but also radial movement (Fig. 3 shows the feed particle and the dashed line efforts exerted on her). The radial movement of particles contributes to their intensive mixing. After the feed components accumulate in the front of the hopper 3, they are fed by the gravitational forces and using the top 6 screw conveyors of the mixing and conveying mechanism of the feed to the rear of the hopper 3. The helical surfaces of the upper conveyors 6 in the form of oblique helicoids also contribute to radial movement feed components, which provides additional intensification of their mixing. Thus, the implementation of the mechanism of mixing and transporting feed in the form of a set of screw conveyors 6 and 7 installed on the shafts at the top and bottom of the hopper 3, the screw surface of each of which is made in the form of an oblique helicoid, contributes to the intensification of mixing of feed components due to the radial movement of their particles and transporting these components from the rear to the front of the hopper 3 and vice versa. In addition, the specified implementation of the mechanism of mixing and transporting feed helps to increase the fill factor of the hopper.

Процесс смешивания повторяется и длится до конца приготовления необходимого качества кормовой смеси. The mixing process is repeated and lasts until the end of the preparation of the required quality of the feed mixture.

В процессе работы машины для погрузки, смешивания и раздачи кормов происходит наслаивание кормовых компонентов между наружными кромками винтов нижних винтовых конвейеров 7 механизма для смешивания и транспортирования кормов и их днищами (кожухами). Наслоенные компоненты срезаются пластинчатыми ножами 10, закрепленными на наружных кромках винтовой поверхности нижних винтовых конвейеров 7 параллельно оси винта. При этом выполнение режущих кромок пластинчатых ножей 10 обращенными в направлении выгрузного окна и расположенными к проекции оси винта на пластинчатый нож под острым углом обеспечивает наилучшие условия резания. Кроме того, пластинчатые ножи 10 выполняют не только срезание наслоенного пласта, но и осуществляют дополнительное измельчение материала, чем обеспечивается улучшение качества приготавливаемой кормовой смеси. Созданию хороших условий резания способствует и подпрессовка транспортируемого корма винтом. Описанный способ установки пластинчатых ножей 10 и выполнение их режущих кромок обращенными в направлении выгрузного окна и расположенными к проекции оси винта на пластинчатый нож под острым углом обеспечивает также уменьшение расхода энергии на осуществление процесса очистки наслоенных компонентов и их дополнительное измельчение. During the operation of the machine for loading, mixing and distribution of feeds, fodder components are layered between the outer edges of the screws of the lower screw conveyors 7 of the mechanism for mixing and transporting feeds and their bottoms (casings). The layered components are cut off with plate knives 10 fixed on the outer edges of the screw surface of the lower screw conveyors 7 parallel to the axis of the screw. Moreover, the execution of the cutting edges of the plate knives 10 facing the discharge window and located to the projection of the axis of the screw on the plate knife at an acute angle provides the best cutting conditions. In addition, plate knives 10 not only perform cutting of the layered formation, but also perform additional grinding of the material, thereby improving the quality of the prepared feed mixture. The prepressing of the transported feed with a screw contributes to the creation of good cutting conditions. The described method for installing the blade knives 10 and making their cutting edges facing the discharge window and located at a sharp angle to the projection of the screw axis onto the blade knife also reduces energy consumption for the cleaning process of layered components and their additional grinding.

Выполнение винтовой поверхности косого геликоида в виде лент, внутренние продольные кромки каждой из которых закреплены на валу винта, а внешние соединены друг с другом под острым углом, позволяет увеличить жесткость конструкции винтового конвейера и тем самим обеспечить эксплуатационную надежность работы машины, избежав при этом зон залегания материала ("карманов"). The execution of the helical helical helical surface in the form of tapes, the internal longitudinal edges of each of which are fixed to the screw shaft, and the external edges are connected to each other at an acute angle, which makes it possible to increase the rigidity of the design of the screw conveyor and thereby ensure the operational reliability of the machine, while avoiding burial zones material ("pockets").

После окончания приготовления кормовой смеси она с помощью средства выгрузки корма 5 из бункера 3 подается в кормушки животноводческого помещения или кормовой площадки. After the preparation of the feed mixture has been completed, it is fed to the feeders of the livestock building or the feed area using the feed unloading device 5 from the hopper 3.

Claims

A feed loading, mixing and dispensing machine, comprising a hopper mounted on a frame with a chassis, on which a feed loading device is installed, a feed mixing and transportation mechanism located in the hopper on the drive shafts, a feed unloading means from the hopper, a drive characterized in that the mechanism for mixing and transporting feed is made in the form of a set of screw conveyors installed on the shafts in the upper and lower parts of the hopper, the screw surface of each of which is made in the form of an oblique gel oida, while the screw conveyors located in the lower part of the hopper are provided with plate knives fixed on the outer edges of their screw surface parallel to the axis of the screw, the cutting edges of which are turned in the direction of the discharge window and are located at an acute angle to the projection of the screw axis onto the plate knife, and the helical surface of the oblique the helicoid is made in the form of tapes, the inner longitudinal edges of each of which are fixed to the shaft of the screw, and the outer ones are connected to each other at an acute angle.