RU2685201C1

RU2685201C1 - Multifunctional mixer-crusher

Info

Publication number: RU2685201C1
Application number: RU2017137849A
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Морозов; Валерий Геннадьевич Игнатенков; Геннадий Иванович Игнатенков; Евгений Леонидович Лаппо; Дмитрий Михайлович Быченков
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2019-04-16

Abstract

FIELD: agriculture; machine building.SUBSTANCE: invention relates to machines for agricultural production, can be used in production lines of fodder for animals. Multifunctional mixer-crusher includes housing with loading neck, on inner surface of which there are guide ribs, auger, cutting element and grate, as well as mixing blades and discharge neck. Mixer-crusher is additionally equipped with a grain hopper with a seed rate adjustment regulator, a conveyor belt for sapropel and trays for sprouting of the sapropel-grain mixture.EFFECT: use of the invention allows to produce higher quality vitamin additive supplement.1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к машинам для сельскохозяйственного производства и может быть использовано в технологических линиях приготовления кормов животным.The invention relates to machines for agricultural production and can be used in technological lines for the preparation of animal feed.

Динамика современных рыночных условий в сельскохозяйственной отрасли РФ требует интенсификации процессов производства мяса и молока, при сокращении расходов на составляющие компоненты кормления поголовья.The dynamics of modern market conditions in the agricultural sector of the Russian Federation require the intensification of the processes of production of meat and milk, while reducing the costs of the components of livestock feeding.

Существует острая необходимость в массовом производстве витаминно-кормовых добавок на основе природных ресурсов органического сырья, одним из которых является сапропель - донные отложения пресноводных водоемов, богатые витаминами и минеральными веществами.There is an urgent need for mass production of vitamin-feed additives based on natural resources of organic raw materials, one of which is sapropel — bottom sediments of freshwater bodies rich in vitamins and minerals.

Одним из наиболее эффективных методов применения сапропеля является проращивание на нем зеленой массы зерновых культур, в результате которого, поголовье получает целый спектр витаминов и минеральных веществ, а корм обладает вкусовыми свойствами. Такая витаминно-кормовая добавка на основе сапропеля дает возможность приблизить параметры зимнего содержания животных к летним.One of the most effective methods of using sapropel is sprouting a green mass of grain crops on it, as a result of which the livestock receives a whole range of vitamins and minerals, and the food has taste properties. Such a vitamin-feed additive based on sapropel makes it possible to bring the parameters of winter animals to summer ones.

В силу специфичности производства необходимо предусмотреть ряд пошаговых технических и технологических операций: дозированная подача зерна и сапропеля, с последующим перемешиванием перед проращиванием зеленой массы; проращивание побегов зерновых культур 6-7 дней до 10-12 см (период проращивания определяется максимальным содержанием в зеленой массе аскорбиновой кислоты и каротина), далее следует перемешивание и измельчение компонентов данного продукта (выращенной зеленой массы на сапропеле, связанной с ним корневой структурой), согласно зоотехнических норм для определенного типа животных.Due to the specificity of production, it is necessary to envisage a number of step-by-step technical and technological operations: the dosed supply of grain and sapropel, followed by mixing before germinating the green mass; sprouting grain shoots 6-7 days up to 10-12 cm (germination period is determined by the maximum content of ascorbic acid and carotene in the green mass), followed by mixing and grinding of the components of this product (grown green mass on sapropel, its associated root structure), according to zootechnical standards for a certain type of animals.

Для выполнения всего цикла операций технологического процесса необходим надежный агрегат с широким набором функций и рабочими органами, приспособленными под физико-механические свойства как сапропелезернового (перемешивание зерна и сапропеля перед проращиванием), так и сапропелерастительного (выращенная зеленая масса, связанная с сапропелем корневой структурой) материала. Кроме того, для равномерной подачи зерна в конструкции должен быть предусмотрен бункер для зерна с дозатором регулирования нормы высева семян. Целесообразно предусмотреть ленточный транспортер для поточной подачи сапропеля и поддоны для проращивания сапропелезерновой смеси.To perform the whole cycle of technological process operations, a reliable unit with a wide range of functions and working bodies adapted to the physicomechanical properties of both sapropeleseral (mixing grain and sapropel before germination) and sapropeleration plant (grown green mass associated with sapropel root structure) material is necessary . In addition, for a uniform grain supply, a bunker for grain with a metering unit for regulating the seeding rate should be provided in the design. It is advisable to provide a belt conveyor for the flow of sapropel and trays for germinating sapropelezerna mixture.

В связи с сезонностью производства витаминно-кормовой добавки (зимний период выращивания животных), в остальное время своего использования, предлагаемое нами изобретение должно быть пригодно для смешивания влажных кормовых смесей, комбикормов, то есть постоянно быть задействованным в различных технологических операциях.Due to the seasonality of the production of a vitamin-feed additive (winter period of raising animals), for the rest of its use, our proposed invention should be suitable for mixing wet feed mixtures, mixed feeds, that is, be constantly involved in various technological operations.

Известен ряд конструкций смесителей-измельчителей: по авторскому свидетельству KZ 812 A01F 29/00, 15.06.1994 г.; патент РФ №43788 В02С 18/08, 10.02.2005 г.; патент РФ №2277836 С2, 10.10.2005 г.A number of designs of mixers-grinders are known: according to the author's certificate KZ 812 A01F 29/00, 06/15/1994; RF patent №43788 VS 18/08, 10.02.2005; RF patent №2277836 C2, 10.10.2005

Рассмотренные аналоги:Considered analogues:

Конструкция по авторскому свидетельству KZ 812 A01F 29/00, 15.06.1994 г. предназначено для грубых кормов и силоса с дозированием комбикорма, микродобавок, жидких добавок. Технологический процесс устройства начинается с измельчения грубых кормов и силоса, дозирования в процессе перемещения материала добавками и смешивания перед выходом конечного продукта. В качестве рабочего органа дозатора используется эжекторная пластина.The design according to the author's certificate KZ 812 A01F 29/00, 06/15/1994, is intended for roughage and silage with dosing of compound feed, microadditives, liquid additives. The technological process of the device begins with the grinding of coarse feed and silage, dosing in the process of moving the material with additives and mixing before leaving the final product. As the working body of the dispenser is used ejector plate.

Устройство, представленное патентом РФ №43788 В02С 18/08, 10.02.2005 г. имеет режущий и смесительный механизмы, форсунку-дозатор для внесения жидких компонентов. Сам смеситель-измельчитель может работать как в режиме смешивания-измельчения, так и в режиме только измельчения твердых органических продуктов, биогумуса. Рабочими органами при смешивании компонентов являются лопатки с возможностью изменения их поворота относительно оси штанги на угол 15-60°.The device represented by the patent of the Russian Federation No. 43788 В02С 18/08, 10.02.2005 has cutting and mixing mechanisms, a nozzle-dispenser for introducing liquid components. The mixer-grinder itself can work both in the mode of mixing-grinding, and in the mode of grinding only solid organic products, biohumus. The working bodies when mixing components are the blades with the ability to change their rotation relative to the axis of the rod at an angle of 15-60 °.

Преимуществами вышеуказанных устройств являются многофункциональность и возможность дозированной подачи нужных компонентов. В то же время, специфичность приготовления кормовых добавок на основе сапропеля, его физико-механические свойства определяют требования к конструктивным особенностям рабочих органов, режимам их работы.The advantages of the above devices are the versatility and the ability to dose the necessary components. At the same time, the specificity of the preparation of feed additives based on sapropel, its physical and mechanical properties determine the requirements for the design features of the working bodies, the modes of their work.

Ни один из двух агрегатов (KZ 812 A01F 29/00; №43788 В02С 18/08) нельзя использовать для приготовления сапропелерастительного материала, так как будет происходить забивание режущего механизма, смешивание не даст нужной однородности продукта. Еще одним недостатком является сложность обслуживания и ремонта представленных выше конструкций. Представленные в конструкциях перечисленных аналогов дозаторы не предназначены для семян зерновых культур.None of the two units (KZ 812 A01F 29/00; No. 43788 VS 18/08) can not be used to prepare sapropeleration plant material, since the cutting mechanism will be blocked, mixing will not give the desired homogeneity of the product. Another disadvantage is the complexity of the maintenance and repair of the above structures. The dispensers presented in the designs of the listed analogs are not intended for seeds of grain crops.

В качестве универсального устройства для приготовления витаминно-кормовой добавки на основе сапропеля в летний период выращивания животных и для смешивания влажных кормовых смесей, комбикормов в течение года разработана установка (патент РФ №2277836 С2, 10.10.2005 г.) - смеситель-измельчитель для приготовления кормов, которую мы принимаем за прототип.As a universal device for the preparation of a vitamin-feed additive based on sapropel, in the summer period of raising animals and for mixing wet feed mixtures and mixed feed, an installation was developed throughout the year (RF patent №2277836 С2, 10.10.2005) - a mixer-grinder for preparing feed, which we take as a prototype.

Конструкция прототипа содержит корпус, в котором размещен шнек. На ступице шнека установлены двухлучевой нож и лопатки смешивания, которые поворачиваются относительно радиальной плоскости в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала. При этом смесь циркулирует вокруг лопатки, что способствует ее перемешиванию. Корпус снабжен загрузочной горловиной, выгрузной горловиной с заслонкой, которая располагается перед режущим аппаратом. На внутренней поверхности корпуса установлены направляющие ребра.The design of the prototype contains a housing that houses the auger. A two-blade knife and mixing blades are installed on the screw hub, which rotate relative to the radial plane, depending on the physical and mechanical properties of the material being processed. In this case, the mixture circulates around the blade, which promotes its mixing. The body is equipped with a loading neck, an discharge neck with a flap, which is located in front of the cutting unit. On the inner surface of the housing there are guide edges.

Преимуществами прототипа являются: применение лопаток смешивания с возможностью поворота, в зависимости от свойств корма; возможность работы устройства только как смесителя (открытие заслонки выгрузной горловины перед режущим аппаратом); выполнения шнеком не только функций транспортировки материала к режущему аппарату, но и перемешивания компонентов корма; адаптация параметров рабочих органов (лопаток, шнека, режущей пары) к физико-механическим свойствам сапропелерастительного материала (витаминно-кормовая добавка).The advantages of the prototype are: the use of mixing blades can be rotated, depending on the properties of the feed; the possibility of the device only as a mixer (opening the valve of the discharge neck in front of the cutting unit); auger not only performs the functions of transporting the material to the cutting unit, but also mixing the feed components; the adaptation of the parameters of the working parts (blades, auger, cutting pair) to the physicomechanical properties of the sapropellation plant material (vitamin-feed additive).

В тоже время существенным недостатком прототипа является отсутствие функции дозирования семян зерновых культур (устройства-дозатора), для их равномерного распределения в сапропеле и получения сапропелезерновой смеси для проращивания, то есть для производства витаминно-кормовой добавки (выращенной на сапропеле зеленой массы, связанной с ним корневой структурой).At the same time, a significant disadvantage of the prototype is the lack of dosing function of seeds of grain crops (metering device), for their uniform distribution in sapropel and obtaining a sapropelezergum mixture for germination, that is, for the production of vitamin-feed additive (grown on sapropel green mass associated with it root structure).

Равномерность распределения зерна в сапропеле перед проращиванием будет зависеть от следующих факторов: от регулировки дозирования, скорости ленты транспортера подающего сапропель, от частоты вращения лопаток смешивания агрегата и шнека.The uniformity of grain distribution in sapropel before germination will depend on the following factors: on the dosing adjustment, the speed of the conveyor belt of the sapropel feed, on the rotational speed of the mixing blades of the unit and the auger.

Поэтому предлагаемое нами изобретение позволит устранить недостатки прототипа и улучшить его функциональность.Therefore, our proposed invention will eliminate the disadvantages of the prototype and improve its functionality.

Сущность патента - смеситель-измельчитель способен выполнять дополнительную функцию дозирования семян зерновых культур при распределении их в сапропеле и дальнейшем перемешивании рабочими органами (лопатками и шнеком). Таким образом, предлагаемое нами многофункциональное устройство будет задействовано во всех операциях технологического процесса производства кормовых добавок, а именно: 1 - в смешивании сапропелево-зерновой смеси перед проращиванием; 2 - в измельчении и смешивании проросшей зеленой массы и сапропеля. В частности, на первом этапе (получение сапропелезерновой смеси) сапропель поступает в камеру смешивания с ленты транспортера в чистом виде, а зерно дозированно поступает из бункера. Регулировка количества поступающего зерна производится в зависимости от скорости движения ленты транспортера. Затем сапропель и зерно смешивается с помощью лопаток и шнека и через выгрузное окно поступают на поддоны для дальнейшего проращивания. Затем (второй этап) пророщенный сапропелерастительный материал повторно поступает на ленточный транспортер и проходит через лопатки по шнеку до ножей, где измельчается и в виде витаминно-кормовой добавки поступает к животным.The essence of the patent is that the mixer-grinder is capable of performing an additional function of dispensing seeds of grain crops when they are distributed in sapropel and further mixed by working bodies (blades and auger). Thus, the multifunctional device offered by us will be involved in all operations of the technological process for the production of feed additives, namely: 1 - in mixing the sapropel-grain mixture before germination; 2 - in grinding and mixing sprouted green mass and sapropel. In particular, at the first stage (obtaining the sapropelean mixture), the sapropel enters the mixing chamber from the conveyor belt in its pure form, and the grain is metered from the bunker. Adjusting the amount of incoming grain is made depending on the speed of movement of the conveyor belt. Then sapropel and grain is mixed with the help of paddles and auger, and through the discharge window they are fed to trays for further germination. Then (the second stage) the germinated sapropeleration plant material re-enters the belt conveyor and passes through the blades through the auger to the knives, where it is crushed and in the form of a vitamin-feed additive comes to the animals.

Технический результат патента - регулируемое дозирование семян зерновых культур, в зависимости от нужной производительности смесителя-измельчителя и необходимой однородности сапропелезерновой смеси перед проращиванием, следствием чего является снижение трудоемкости при производстве витаминно-кормовой добавки.The technical result of the patent is controlled dosing of seeds of grain crops, depending on the desired performance of the mixer-grinder and the necessary homogeneity of the sapropelezerne mixture before germination, which results in a reduction in labor intensity in the production of the vitamin-feed additive.

На фиг. 1 изображен предлагаемый многофункциональный смеситель-измельчитель, который состоит из корпуса 2, в котором расположен шнек 3 и на его ступице нож 5. Для перемешивания компонентов сапропелерастительного материала на ступице шнека 3 установлены также лопатки 17. Направляющие ребра 18 прикреплены к внутренней стенке корпуса 2, вдоль оси шнека 3, только в той части устройства, где происходит уплотнение и измельчение корма. Сверху над ленточным транспортером 7 расположен дозатор 1, откуда поступают на перемешивание с сапропелем семена зерновых культур. Перемешанные зерна и сапропель попадают на поддоны 9, где идет проращивание, после чего данная витаминно-кормовая добавка опять поступает по ленточному транспортеру 7 в смеситель-измельчитель, где перемешивается лопатками 17 и шнеком 3, затем измельчается режущей парой нож 5 и противорежущая решетка 6. Выход сапропелезерновой смеси при проращивании осуществляется через выгрузную заслонку 19 выгрузной горловины 4, установленную перед режущей парой. При смешивании и измельчении витаминно-кормовой добавки, полученной после выращивания зеленой массы на сапропеле, выгрузная заслонка 19 закрыта.FIG. 1 shows the proposed multifunctional mixer-chopper, which consists of the housing 2, in which the screw 3 is located and the blade 5 on its hub. For mixing the components of the sapro-plating material, the vanes 17 are also installed on the screw hub 3 also attached to the inner wall of the housing 2, along the axis of the screw 3, only in that part of the device where the compaction and grinding of the feed occurs. Above the belt conveyor 7 there is a dispenser 1, from where the seeds of grain crops come in for mixing with sapropel. Mixed grains and sapropel fall onto the pallets 9, where germination takes place, after which this vitamin-feed additive enters the belt conveyor 7 again into the mixer-chopper, where it is mixed with blades 17 and screw 3, then the knife 5 and the counter grill 6 are ground by the cutting pair. The output of the sapropelean mixture during germination is carried out through the discharge valve 19 of the discharge neck 4, installed in front of the cutting pair. When mixing and grinding the vitamin-feed additive obtained after growing green mass on sapropel, the discharge valve 19 is closed.

Вращение рабочего органа дозатора 15 осуществляется с помощью электродвигателя 8. На вал шнека 3 смесителя-измельчителя крутящий момент передается через ременную передачу 16 от электродвигателя 10. Перемещение ленты транспортера происходит при включении электродвигателя 20, который, в свою очередь, соединен втулочно-пальцевой муфтой 14 с червячным редуктором 12.The rotation of the working body of the dispenser 15 is carried out using an electric motor 8. On the shaft of the screw 3 of the mixer-chopper, the torque is transmitted through the belt drive 16 from the electric motor 10. The conveyor belt moves when the electric motor 20 is turned on, which, in turn, is connected by a pin-hub coupling 14 with worm gear 12.

Многофункциональный смеситель-измельчитель работает следующим образом.Multifunctional mixer grinder works as follows.

Для получения сапропелезерновой смеси и дальнейшего проращивания зеленой массы зерновых культур на сапропеле, зерно из бункера, через дозирующее устройство 15 высевается на сапропель, перемещаемый ленточным транспортером 7. После чего сапропелезерновой материал поступает через загрузочную горловину на лопатки смешивания 17 и шнек 3, где перемешивается, транспортируется шнеком к выгрузной горловине 4. В итоге через открытую заслонку 19 на поддоны падает однородная сапропелезерновая смесь, готовая к проращиванию.To obtain a sapropelean mixture and further germinating the green mass of grain crops on sapropel, the grain from the bunker, through the metering device 15, is sown on the sapropel moved by the belt conveyor 7. After that the sapropelezeric material flows through the loading neck to the mixing blades 17 and the screw 3 where it is mixed, transported by the screw to the discharge port 4. As a result, through the open valve 19 on the pallets falls a homogeneous sapropelezerne mixture, ready for germination.

Продолжительность проращивания побегов зерновых культур 6-7 дней, высота до 10-12 см. Полученная, в результате этого, витаминно-кормовая добавка снова подается ленточным транспортером 7 в многофункциональный смеситель-измельчитель на лопатки 17 и шнек 3, перемешивается, транспортируется к режущей паре (нож 5 и решетка 6) и выходит через отверстия решетки в виде готового к скармливанию продукта (соответствие по гранулометрическому составу и однородности). При этом выгрузная заслонка 19 закрыта.The germination time of grain crops sprouts is 6-7 days, height is up to 10-12 cm. The resulting vitamin-feed additive is again fed by belt conveyor 7 to the multifunctional mixer-grinder on the blades 17 and screw 3, mixed, transported to the cutting pair (knife 5 and lattice 6) and goes out through the openings of the lattice in the form of a product ready for feeding (according to particle size distribution and uniformity). When this discharge valve 19 is closed.

Изготовлен опытный образец заявляемого устройства, проведены испытания, подтверждающие работоспособность конструкции (фиг. 2-6).A prototype of the inventive device has been manufactured, tests have been carried out confirming the efficiency of the structure (Fig. 2-6).

Claims

1. Multifunctional mixer-grinder for feed preparation, including a body with a loading neck, on the inner surface of which there are guide ribs, an auger placed inside the body, a cutting element and a grate, mixing blades mounted on the auger hub rotatably relative to the radial plane the value of which depends on the physicomechanical properties of the material being mixed, an discharge neck with a damper when mixed without grinding, characterized in that it provides with a grain bin with a metering unit for the regulation of seed sowing, a belt conveyor moving sapropel, and trays for the germination of a sapropelezeric mixture, the metering unit being installed above the belt conveyor it on the trays for germination, and after germination the sapropeleration mixture is re-fed into the mixer-grinder for a processing cycle for Acquiring for feeding the finished product as a vitamin and a feed additive.

2. Multifunctional mixer-grinder according to Claim. 1, characterized in that the productivity of the screw feeder during transportation and mixing of the sapropelezerne mixture is determined by the following formula:

Where

- feed rate of the sapropelement mixture by the screw;

- the cross-sectional area of the working channel of the screw m ² ; q is the fill factor of the auger working channel, with full filling q = 1; ρ is the density of the sapropelezer mixture, kg / m ³ .