Тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами
Владельцы патента RU 2773547:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)
Тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами содержит несущую раму с установленным на ней вертикальным цилиндрическим корпусом, загрузочные патрубки, вал с установленным на нем ротором в виде конуса. На верхней части рамы через тензодатчики установлены бункеры для сыпучих материалов, имеющие выгрузные окна, соединенные с загрузочными патрубками и оборудованные дозирующими заслонками, соединенными с актуаторами. Вертикальный цилиндрический корпус конструктивно разделен на камеру смешивания, обработки биопрепаратами и выгрузную камеры. Ротор размещен в камере смешивания. Камера смешивания и обработки биопрепаратами разделены между собой перегородкой, выполненной в виде собирающей воронки. Камера обработки биопрепаратами оборудована туманообразующими форсунками, соединенными через гибкий трубопровод с регулятором давления и питающим насосом. На дне камеры обработки биопрепаратами установлен лопастной смеситель, смонтированный на одном валу с ротором. Выгрузная камера соединена через корпус шнекового транспортера и гофрированный воздуховод с тепловой пушкой. Установка оборудована портативным компьютером с установленным на нем программным комплексом. Технический результат заключается в повышении качества смесей и возможности их биологической модификации. 2 ил.
Изобретение относится к средствам механизации агрохимического обеспечения сельскохозяйственного производства, а именно, к устройствам для тукосмешения и биомодификации твердых минеральных удобрений.
Известен смеситель-активатор (RU 164886 U1, МПК В28С 5/00, 2016), содержащий загрузочный и разгрузочный патрубки, горизонтально расположенный цилиндрический корпус и смонтированные на приводном валу диски, соединенные между собой параллельно расположенными основными стержнями и имеющие дополнительные стержни, закрепленные на внутренней поверхности корпуса по окружности, а основные стержни расположены в дисках по концентрическим окружностям, стержни внутренней окружности смещены относительно стержней наружной окружности на 15-30°, а основные стержни, расположенные между дисками, выполнены квадратными и снабжены лопастями, закрепленными на плоскостях квадратных стержней по наклонным разнонаправленным линиям к оси вращения дисков с основными стержнями.
Недостатком известной конструкции является низкая эффективность работы устройства, из-за недостаточной функциональности, т.е. выполняет единственную технологическую операцию - смешивание компонентов удобрений.
Известна универсальная машина для тукосмешения и биомодификации твердых минеральных удобрений подходит машина для биологизации минеральных удобрений (RU 160948 U1, МПК А01С 17/00, 2015), состоящая из рамы и стоек, на которых установлен привод вращения барабанов, винтового конвейера, а также расходного бункера удобрений с дозатором биологически активных и других технологических препаратов. Перемешивание компонентов происходит за счет осуществления одновременно вращающихся транспортных разнонаправленных поступательных потоков, образующихся на внутренних поверхностях полигональных барабанов, обращенных большими основаниями навстречу друг к другу, а подача компонентов в барабаны для перемешивания и выгрузки готовой продукции осуществляется одним и тем же винтовым конвейером.
Недостатком известной конструкции является ограниченная возможность регулировки угла наклона смесительных барабанов друг к другу, от чего зависит продолжительность технологической операции смешивания компонентов.
Известен центробежно-шнековый смеситель (RU 148608 U1, МПК B01F7/00, 2013), состоящий из вертикального (сужающегося книзу) конического корпуса; крышки, на которой имеется загрузочный патрубок и подшипниковый узел, в котором закреплен вал. На валу крепятся: ротор в виде тарелки, выполненной из полого усеченного конуса с волнообразной верхней кромкой, соединенного снизу меньшим основанием с диском; удлинитель в виде двухзаходного перфорированного шнека, расположенного под ротором в цилиндрическом патрубке, который присоединен к выходному отверстию конического корпуса.
Недостатком известного смесителя является то, что для достижения заявленного режима работы необходима большая скорость вращения центрального вала, а так как ротор и двухзаходный шнек расположены на данном валу - соответственно их скорости равны, в результате чего будет происходить дробление и разрушение компонентов как в шнеке, так и при сходе их с ротора. Для получения качественной смеси необходимо подавать компоненты строго дозированно с перерывами или медленно, для того чтобы не заполнить тарелку в виде полого усеченного конуса больше определенного значения иначе произойдет перегрузка, разбалансировка центрального вала и всей машины, что говорит о низкой производительности по сравнению с аналогами. Из-за разности размеров, влажности, плотностей и коэффициентов трения компонентов, загружаемых в смеситель - их подъем и сход по стенкам полого усеченного конуса будет не равномерным, ввиду чего пострадает равномерность конечной смеси. Не целесообразно решение, при котором компоненты смеси загружаются через единственный загрузочный патрубок. Нет возможности введения жидкой фракции.
Наиболее близким по технической сущности является центробежный смеситель с жидкими добавками (RU 2191063 C1, МПК B01F7/26, 2001), принятый в качестве прототипа. Центробежный смеситель содержит вертикальный цилиндрический корпус, загрузочные патрубки, вал с установленным на нем ротором в виде конуса. Вертикальный цилиндрический корпус состоит из двух обечаек. Смеситель снабжен крышкой с загрузочными патрубками и патрубком подачи жидкой фазы; днищем с разгрузочным патрубком; направляющей воронкой, установленной в верхней обечайке корпуса; приемно-распределительным устройством, расположенным между обечайками корпуса, и валом. На валу закреплены диск для распыления жидкой фазы, лопасти, установленные на уровне приемно-распределительного устройства, ротор, состоящий из диска с двумя полыми усеченными конусами, концентрично установленными на нем меньшими основаниями вниз. На валу, внизу, также укреплены разгрузочные лопасти.
Недостатком известного смесителя является низкое качество изготовления смеси из-за одновременной подачи жидких и твердых компонентов в одну камеру, при этом происходит налипание мелких и пылевидных компонентов смеси на вращающиеся рабочие органы, что в дальнейшем может привести к сбоям в работе. При использовании данного центробежного смесителя будет происходить соударение лопастей с компонентами смеси и их последующее разрушение, также истирание будет происходить в области ротора с двумя полыми усеченными конусами, в момент прохода по ним смеси.
Технической задачей изобретения является повышение качества смесей и возможности их биологической модификации.
Технический результат достигается тем, что тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами содержит несущую раму с установленным на ней вертикальным цилиндрическим корпусом, загрузочные патрубки, вал с установленным на нем ротором в виде конуса, согласно изобретению, на верхней части рамы через тензодатчики установлены бункеры для сыпучих материалов, имеющие выгрузные окна, соединенные с загрузочными патрубками и оборудованные дозирующими заслонками, соединенными с актуаторами, при этом вертикальный цилиндрический корпус конструктивно разделен на камеру смешивания, обработки биопрепаратами и выгрузную камеры, ротор в виде конуса размещен в камере смешивания, камера смешивания и обработки биопрепаратами разделены между собой перегородкой, выполненной в виде собирающей воронки, а камера обработки биопрепаратами оборудована туманообразующими форсунками, соединенными через гибкий трубопровод с регулятором давления и питающим насосом, на дне камеры обработки биопрепаратами установлен лопастной смеситель, смонтированный на одном валу с ротором, выгрузная камера соединена через корпус шнекового транспортера и гофрированный воздуховод с тепловой пушкой, для управления рабочими органами тукосмесительная установка оборудована портативным компьютером с установленным на нем программным комплексом.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид тукосмесительной установки; на фиг. 2 то же, вид в разрезе.
Тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами состоит из несущей рамы 1, в верхней части которой через тензодатчики 2 установлены бункеры 3 с выгрузными окнами 4, оборудованными дозирующими заслонками 5, соединенные с актуаторами 6.
На несущей раме 1 закреплен вертикальный цилиндрический корпус 7 смесительного устройства, состоящий из камер смешивания 8, обработки биопрепаратом 9 и выгрузной камеры 10.
Камера смешивания 8 размещена в верхней части корпуса 7 и состоит из загрузочных патрубков 11, связанных с выгрузными отверстиями бункеров 3, делительной камеры 12, ротора 13 в виде конуса, закрепленного на валу 14 и соединенного с электроприводом 15. Нижняя часть камеры смешивания 8 оборудована собирающей воронкой 16, отделяющей камеру 8 от камеры обработки биопрепаратом 9.
В камере обработки биопрепаратом 9 установлены туманообразующие форсунки 17, нижняя часть камеры обработки биопрепаратом 9 оборудована лопастным смесителем 18, соединенным с валом 14. Дно 19 камеры обработки биопрепаратом 9 имеет отверстие 20, связывающее камеру обработки биопрепаратом 9 и выгрузную камеру 10, которая соединена со шнековым транспортером 21, состоящим из корпуса 22, шнека 23 и привода 24.
Корпус 22 шнекового транспортера 21 соединен через гофрированный воздуховод 25 с тепловой пушкой 26.
Туманообразующие форсунки 17 через гибкий трубопровод 27 соединены с питающим насосом 28 через фильтр 29 и регулятор давления 30. Питающий насос 28 через трубопровод 31 соединен с емкостью для биопрепаратов 32. На раме 1 установлены распределительный щит 33 и портативный компьютер 34.
Работает тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами, работает следующим образом.
Оператором на портативном компьютере 34 с программным обеспечением при помощи интерфейса производится выбор компонентов тукосмеси и их соотношение. После чего производится старт программы. С портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на электропривод 15, который приводит в движение ротор 13 и лопастной смеситель 18 за счет вращения вала 14. Затем компьютер 34 подает сигнал актуаторам 6, которые смещают дозирующие заслонки 5 относительно выгрузных окон 4 бункеров 3, тем самым регулируя проходное сечение выгрузных окон 4. При этом выгрузные окна 4 открываются на то проходное сечение, которое задано программой. Одновременно с этим с портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на питающий насос 28 и регулятор давления 30, которые осуществляют подачу раствора биопрепаратов с заданной нормой расхода из емкости для биопрепаратов 32 через трубопровод 31, фильтр 29 и гибкий трубопровод 27 к туманообразующим форсункам 17, которые создают аэрозоль биопрепаратов в камере обработки биопрепаратом 9. Также с портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на тепловую пушку 26, которая нагнетает горячий воздух через гофрированный воздуховод 25 в корпус шнекового транспортера 21 и в выгрузную камеру 10. Также с портативного компьютера 34 через распределительный щит 33 подается сигнал на привод 24, который осуществляет вращение шнека 23 шнекового транспортера 21.
После открытия выгрузных окон 4 гранулы минеральных удобрений начинают поступать через загрузочные патрубки 11 и делительную камеру 12 в камеру смешивания 8, где, попадая на конус вращения 13, смешиваются между собой и за счет центробежных сил сгружаются по спиральной траектории в собирающую воронку 16, из которой гранулы минеральных удобрений самотеком поступают в камеру обработки биопрепаратом 9, где во время свободного падения обрабатываются аэрозолем биопрепаратов, создаваемым туманообразующими форсунками 17. После этого гранулы минеральных удобрений падают на дно 19 камеры обработки биопрепаратом 9, где при помощи лопастного смесителя 18 перемещаются до отверстия 20, через которое выпадают в выгрузную камеру 10 и самотеком поступают в шнековый транспортер 21, который производит их выгрузку в необходимую тару. При этом горячий воздух, поступающий из тепловой пушки 26 через гофрированный воздуховод 25, осуществляет подсушивание гранул, обработанных биопрепаратом минеральных удобрений, двигающихся в выгрузной камере 10 и в шнековом транспортере 21.
Предлагаемая тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами позволит повысить качество изготавливаемой тукосмеси за счет равномерного смешивания компонентов, получать тукосмеси с заданным количеством минеральных элементов питания, необходимых под конкретные почвенно-климатические условия и с учетом потребности возделываемых культур. А также производить их обработку биопрепаратами, что позволит повысить эффективность от их применения.
Тукосмесительная установка с обработкой биопрепаратами, содержащая несущую раму с установленным на ней вертикальным цилиндрическим корпусом, загрузочные патрубки, вал с установленным на нём ротором в виде конуса, отличающаяся тем, что на верхней части рамы через тензодатчики установлены бункеры для сыпучих материалов, имеющие выгрузные окна, соединённые с загрузочными патрубками и оборудованные дозирующими заслонками, соединёнными с актуаторами, при этом вертикальный цилиндрический корпус конструктивно разделён на камеру смешивания, обработки биопрепаратами и выгрузную камеры, ротор в виде конуса размещён в камере смешивания, камера смешивания и обработки биопрепаратами разделены между собой перегородкой, выполненной в виде собирающей воронки, а камера обработки биопрепаратами оборудована туманообразующими форсунками, соединёнными через гибкий трубопровод с регулятором давления и питающим насосом, на дне камеры обработки биопрепаратами установлен лопастной смеситель, смонтированный на одном валу с ротором, выгрузная камера соединена через корпус шнекового транспортера и гофрированный воздуховод с тепловой пушкой, для управления рабочими органами тукосмесительная установка оборудована портативным компьютером с установленным на нём программным комплексом.
