Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Устройство для бесконтактного сбивания сливок

 
Международная патентная классификация:       A01J

Патент на изобретение №:      2425486

Автор:      Симдянкин Аркадий Анатольевич (RU), Симдянкина Елена Евгеньевна (RU), Скурлыгин Павел Евгеньевич (RU)

Патентообладатель:      Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Дата публикации:      10 Августа, 2011

Начало действия патента:      22 Марта, 2010

Адрес для переписки:      143900, Московская обл., Балашиха-8, ул. Ю. Фучика, 1, Управление организации научных исследований и подготовки научно-педагогических кадров


Изображения





Устройство относится к маслодельной промышленности и может быть использовано для производства масла из сливок в условиях как крупного, так и мелкого перерабатывающего производства. Устройство для бесконтактного сбивания сливок содержит резервуар 1, наполненный сливками. На дне резервуара 1 жестко закреплен вибропривод 3, который посредством проводов 4 подключен к генератору 5 акустических колебаний. Генератор имеет функции изменения амплитуды (ручка РА) и частоты (ручка РЧ) возбуждаемых акустических волн 6, распространяющихся в сливках. В процессе сбивания акустические волны 6 воздействуют на жировые шарики и, заставляя их совершать вынужденные колебания, перемешивают сливки. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса сбивания сливок и снижение энергозатрат за счет активного управления амплитудой и частотой колебаний. 1 ил.

Устройство для бесконтактного сбивания сливок относится к маслодельной промышленности и может быть использовано для производства масла из сливок в условиях как крупного, так и мелкого перерабатывающего производства.

Известно «Устройство для сбивания масла», содержащее емкость цилиндрической формы, по оси которой установлена на приводном валу мешалка. У стенок емкости неподвижно установлены била под острым углом к вертикальной плоскости, проходящей через ось приводного вала. Смежные лопасти мешалки установлены на приводном валу со смещением по высоте. Мешалка выполнена пропеллерной. При вращении мешалки сливки получают вращательное движение вокруг оси емкости и вдоль нее по вертикали. На валу электродвигателя установлено ведущее зубчатое колесо, которое через два ведомых зубчатых колеса передает вращение на соосный с ними двухроторный вакуумный насос, создающий постоянное разрежение в емкости во время сбивания масла, обеспечивая при этом улучшенные условия для протекания технологического процесса [1].

Недостаток устройства заключается в высокой сложности и больших энергозатратах на привод.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является «Устройство для получения сливочного масла» [2], содержащее цилиндрический резервуар для сбивания сливок и вибропривод, отличающееся тем, что вибропривод выполнен в виде электромагнитных возбудителей колебаний в количестве, кратном шести, и закрепленных на резервуаре в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, соединенных между собой попарно по схеме трехфазного моста со сдвигом импульсов на 60°, при этом цилиндрический резервуар закреплен на станине при помощи эластичных подвесок.

Недостаток устройства заключается в невозможности оказывать влияние на процесс сбивания сливок по мере их разделения на фракции, а также в высокой сложности конструкции.

Предлагаемое изобретение направлено на упрощение конструкции и создание условий по активному влиянию на процесс сбивания сливок.

Это достигается тем, что в устройстве для сбивания сливок, содержащем резервуар и вибропривод, согласно предлагаемому изобретению вибропривод выполнен в виде источника акустических волн, жестко закрепленного на дне резервуара и оказывающего вибрационное воздействие на сбиваемую массу за счет распространения в резервуаре волн заданных частот и амплитуд, изменяемых в процессе сбивания.

Выполнение вибропривода электромагнитных возбудителей колебаний в виде источника акустических волн обеспечивает:

- повышение качества выходного продукта за счет отсутствия непосредственного контакта с ним рабочего органа устройства;

- позволяет активно - по мере разделения на фракции - влиять на процесс сбивания путем изменения амплитуд и частот колебаний источника акустических волн;

- повысить надежность конструкции за счет снижения количества элементов конструкции и снизить энергопотребление.

На чертеже схематически изображен общий вид устройства для сбивания сливок бесконтактного действия.

Устройство содержит:

1 - резервуар;

2 - сливки;

3 - вибропривод (источник акустических волн);

4 - провода;

5 - генератор акустических волн (колебаний), где PA - ручка изменения амплитуды колебаний, РЧ - ручка изменения частоты колебаний;

6 - акустические волны, распространяющиеся в сбиваемых сливках.

При этом на дне резервуара 1, наполненного сливками 2, жестко закреплен вибропривод 3, который посредством проводов 4 подключен к генератору 5 акустических колебаний, имеющему функцию посредством ручки РА изменять амплитуду, а ручки РЧ - частоту возбуждаемых акустических волн 6, распространяющихся в сливках 2.

Схема воздействия акустических волн на жировой шарик в процессе сбивания описывается следующим уравнением:

где - сила лобового сопротивления при движении жирового шарика под действием внешней возмущающей периодической силы; - сила Архимеда; - сила тяжести, - внешняя возмущающая периодическая сила, вынуждающая жировой шарик совершать колебания в вертикальной плоскости.

При этом сила лобового сопротивления описывается известным уравнением:

FЛС=v2 S ,

где v - скорость движения жирового шарика; S - площадь поперечного сечения жирового шарика в направлении, перпендикулярном скорости его движения; - плотность шарика. Сила Архимеда:

,

где r - радиус жирового шарика; 0 - плотность масложировой смеси; g - ускорение свободного падения.

Сила тяжести:

Сила вынужденных колебаний (при синусоидальной зависимости перемещения жирового шарика в масложировой смеси от частоты колебаний x=Asin t):

FВК=-mA 2 sin t=-m 2 x,

где m - масса жирового шарика ; А - амплитуда вынужденных колебаний, - частота вынужденных колебаний.

Уравнение (1) в проекциях на вертикальную ось, принимая во внимание, что направление силы лобового сопротивления всегда противоположно направлению движения тела, будет выглядеть следующим образом:

Скорость перемещения жирового шарика в масложировой смеси v есть производная от перемещения по времени:

v=х cos t.

Тогда уравнение (2) в дифференциальной форме будет выглядеть следующим образом:

Обозначим коэффициенты уравнения как:

a=-S ;

Тогда уравнение (3) будет выглядеть следующим образом:

Разделим переменные:

Проинтегрируем уравнение (5):

Произведем замену переменных:

Тогда

.

Подставим эти выражения в уравнение (6):

Откуда найдем у и х:

Таким образом, смещение жирового шарика в момент времени t будет определяться выражением (принимая во внимание, что S= r2):

Подставляя в уравнение (7) выражение x=Asin t, найдем амплитуду колебаний жирового шарика в любой момент времени t при заданной частоте колебаний :

Работает устройство для бесконтактного сбивания сливок следующим образом.

Резервуар 1 наполняется сливками 2, после чего на вибропривод 3 посредством проводов 4 с генератора 5 подается сигнал периодического действия, а ручками РА и РЧ генератора 5 выставляются его параметры - амплитуда и частота колебаний. При этом в сливках 2 распространяются акустические волны 6, воздействующие на жировые шарики, и, заставляя их совершать вынужденные колебания, перемешивают сливки 2.

По мере сбивания жировые шарики соединяются друг с другом, формируя отдельные жировые скопления с большей массой. Формируемым телам необходимо сообщить большее количество энергии для совершения ими периодического возвратно-поступательного движения с той же амплитудой. Из выражения (8) видно, что таким управляемым параметром, влияющим на процесс сбивания, является частота колебаний .

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить количество механически взаимодействующих частей устройства, а следовательно, повысить его надежность; снизить энергозатраты за счет устранения потерь на привод рабочего органа (рабочий орган устройства - акустические волны); устранить непосредственный контакт рабочего органа и сбиваемого продукта и тем самым повысить его качество (например, за счет отсутствия частиц механического износа в продукте); управлять процессом сбивания путем изменения амплитуд и частот колебаний.

Литература

1. Патент РФ 2128908, МКИ3 А01J 15/02. Устройство для сбивания масла / Шумарин В.П.; Скрипкин А.А. - 94025432/13; заявлено 06.07.1994; опубл. 20.04.1999; Бюл. 13.

2. Авторское свидетельство 424539, МКИ 3 A01J 15/10. Устройство для получения сливочного масла / К.А.Дидебулидзе, Г.В.Берозашвили, Д.З.Кевлишвили. - 1817880/28-13; заявлено 02.08.1972; опубл. 25.04.1974; Бюл. 15.

Формула изобретения

Устройство для сбивания сливок, содержащее резервуар для сбивания сливок и вибропривод электромагнитных возбудителей колебаний, выполненный в виде источника акустических волн и жестко закрепленный на дне резервуара, отличающееся тем, что амплитуда и частота колебаний в процессе сбивания регулируется таким образом, чтобы амплитуда колебаний жирового шарика в любой момент времени определялась выражением ,где А - амплитуда вынужденных колебаний; - частота вынужденных колебаний;r - радиус жирового шарика;g - ускорение свободного падения; - плотность шарика; 0 - плотность масложировой смеси;t - время.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.03.2012

Дата публикации: 20.01.2013





Популярные патенты:

2264065 Способ возделывания сельскохозяйственных культур на корм

... культурой на динамику урожайности абсолютно сухого вещества, ц/га Способ посева ярового ячменяФаза развития ярового ячменявыход в трубкуколошениемолочное состояниетестообразное состояние восковая спелостьОдновидовой 22,030,0 43,657,749,7 Известный (в смеси с горохом) 23,933,748,2 63,556,3 Предложенный (в смеси с донником) 20,930,546,9 63,259,5 При этом урожайность ячменно-гороховой и ячменно-донниковой смеси практически одинакова. Не отличались они и по качеству получаемого корма. В 1 кг сухого вещества ячменно-гороховой смеси содержалось 9,83 МДж обменной энергии и 10,68% сырого протеина, в ячменно-донниковой, соответственно, 9,83 и 10,68, а в одновидовом посеве ячменя - ...


2206985 Упряжь для собак

... использование карманов 20 на ошейнике 21, что увеличивает разновидность грузовых комбинаций для животного. Таким образом, предлагаемая упряжь является универсальной, имеет простую конструкцию и очень удобна в эксплуатации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Упряжь для собак в виде шлейки, имеющей спинной, плечевые и нагрудный элементы, подпругу и застежки для соединения элементов между собой, отличающаяся тем, что нагрудный элемент выполнен цельнокроеным и имеет оригинальную форму перевернутого треугольника с дугообразными сторонами, обеспечивающими плотное и равномерное прилегание этого элемента к грудине собаки, в вершину треугольника жестко вшит ремень, ...


2245017 Способ подготовки картофеля перед закладкой на хранение

... и их эффективность против основных вредителей картофеля в Краснодарском Крае", Автореферат дисс. к.б.н., Краснодар, ВНИИБЗР, 2001). Количество иммуностимулятора обосновано тем, что его содержание в композиции менее 0,2% по массе делает ее применение неэффективным против насекомых, проникающих внутрь клубней картофеля, а при содержании более 1% композиция резко увеличивает вязкость и начинает желировать, что затрудняет ее использование по прямому назначению. Свежеприготовленной композицией опрыскивают картофель, предпочтительно в процессе транспортировки на конвейере при загрузке на хранение. Это обеспечивает достаточную равномерность обработки всех клубней. На обработанном ...


2471341 Стойло, устройство в стойле и способ монтажа указанного устройства

... доска могла бы также иметь иную форму поперечного сечения, чем треугольная, например прямоугольную или другую подходящую геометрическую форму.Вместо мата 16, содержащего слой 20 набивочного материала и чехол 21 набивочного материала, мог бы быть использован мат, содержащий один единственный слой. Мат либо прижимают к полу 14 профилем 25 или вводят во второй паз 37, выполненный в профиле или образованный профилем. Различные варианты осуществления поперечного сечения профиля 25 проиллюстрированы на фиг.4. Все варианты осуществления профиля имеют или образуют паз 27, в который вставляют фланец подгрудной доски 24 или выступы 44. Профиль 25 проходит, по существу, поперек всего ...


2384988 Способ и устройство для управления сельскохозяйственной машиной

... от положения территории 14 оставшейся площади на подлежащей обработке территории 1 автоматически распознает, когда, например, из-за ограниченного пространства транспортное средство 29 для разгрузки бункера может подойти только с одной определенной стороны маршрута 8 обработки или соответствующей ему территории 14 оставшейся площади.В зависимости от ширины А обработки сельскохозяйственной машины 2 потребление мощности возрастает или снижается. В том случае, когда система 7 маршрутизации знает конфигурацию территории 14 оставшейся площади, вычислительно-управляющее устройство 20 может быть дополнительно выполнено таким образом, что генерируемые управляющие сигналы Y по фиг.2 могут ...


Еще из этого раздела:

2059368 Способ борьбы с насекомыми-листогрызущими вредителями растений

2494593 Способ повышения селена в чесноке горной зоны

2060624 Валкообразующий транспортер жатки-накопителя

2239993 Устройство для комбинированного охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным и искусственным холодом

2229783 Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ

2235464 Гербицидно-действующее средство

2142696 Способ выращивания цветочных и декоративных растений в тепличных и домашних условиях

2054235 Лесопосадочная машина

2172085 Способ управления групповым вождением машин

2048055 Устройство для отрезания и погрузки сенажа и силоса