УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ И ФРУКТОВ Российский патент 2002 года по МПК A01D33/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов. Известно устройство, у которого внутри цилиндрического барабана, на консольной части вала, неподвижно закреплен решетчатый барабан, выполненный в виде усеченного конуса, а в межбарабанном внутреннем пространстве закреплены скатные выгрузные решетчатые лотки (А 01 D 33/08, а.с 1294307).

Устройство это сложное, громоздкое и материалоемкое. При движении обрабатываемый материал подвергается многократному ударному воздействию со стороны витков шнека, прутков цилиндрического, конусного барабанов, лотка, что неминуемо связано с повреждениями плодов. Величина калибрующих щелей никак не регулируется.

Частично устранены эти недостатки в другом устройстве барабанного типа (см. А 01 D 33/08, а.с 2073406). Однако в этом устройстве траектория движения компонентов обрабатываемого материала внутри барабана не совпадает с направлением калибрующих щелей, вследствие чего на короткой длине барабана невозможно добиться высокой точности калибрования. Кроме того, отсутствуют дополнительные приспособления для интенсификации разделения корнеплодов и фруктов продолговатой формы. Перестановкой прутков по отверстиям, размещенным по окружности, невозможно обеспечить тонкую (точную) регулировку ширины калибрующих щелей. Вал, а вместе с ним и крестовины, с помощью которых барабан закреплен на валу, нарушают техпроцесс и частично повреждают корнеплоды и фрукты.

Заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:
- повышение коэффициента точности калибрования при сравнительно короткой длине барабана путем размещения калибрующих щелей по направлению траектории движения компонентов обрабатываемого материала,
- сокращение (уменьшение) процента повреждений компонентов крупной фракции и повышение производительности калибрующей поверхности путем отделения крупной фракции в начале технологического пути движения обрабатываемого материала,
- интенсификация разделения корнеплодов и фруктов продолговатой формы путем введения в конструкцию схему приспособлений, ориентирующих корнеплоды по направлению размещения калибрующих щелей.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в отличие от аналога (см. А 01 D 33/08, а.с. 2073406) устройство для очистки и сортировки выполнено в виде цилиндрического барабана, установленного под углом к горизонтальной плоскости, у которого калибрующая поверхность образована из стяжных стержней, размещенных по образующим барабана, на которые надеты круглые кольца и сменные дистанционные втулки так, что интервал между кольцами на верхней (передней) половине барабана больше, чем на нижней. При этом барабан приводится в движение от верхней ветви ленточного транспортера, снабженного резиновыми пальцами, охватывающего барабан в зоне отделения крупной фракции с нижней стороны на дуге не менее 180^o.

Для направления плодов продолговатой формы в калибрующие отверстия (щели) внутри и снаружи барабана имеются дополнительные приспособления, выполненные в виде двухгранных призм (клиньев).

Таким исполнением сортировки обеспечивается прежде всего упрощение конструктивной и технологической схемы устройства (например, по сравнению с устройством по а. с. 1294307). Появляется возможность использования сортировки для калибрования картофеля, корнеплодов, фруктов, имеющих различную форму.

В отличие от известных устройств крупные клубни картофеля (крупные корнеплоды, фрукты) отделяются в начале технологического пути, вследствие чего меньше повреждаются. При отсутствии крупной фракции внутри барабана улучшается процесс разделения мелкой и средней фракции, повышается удельная пропускная способность сортировки. Появляется возможность для уменьшения общей длины барабана.

Наличие подпорной камеры и двугранных направляющих призм улучшает проходимость мелкой и средней фракции сквозь решетчатую поверхность барабана. "Застрявшие" в щелях клубни (корнеплоды) проталкиваются упругими резиновыми пальцами ведущего ленточного транспортера. Отделившиеся от клубней (корнеплодов) почва и другие мелкие посторонние примеси отводятся ленточным транспортером в одну кучу и не разбрасываются по сторонам.

Возможность регулирования расстояния между кольцами, образующими решетчатую поверхность барабана, простым способом (заменой дистанционных втулок или добавлением подковообразных шайб) расширяет диапазон использования машины.

Не представляет никакой сложности изготовление сортировки различных типоразмеров (даже настольной).

На фиг.1 изображено устройство для очистки и сортирования корнеплодов и фруктов, вид сбоку; на фиг.2 - вид по стрелке А; на фиг.3а,б - схема размещения направляющих призм.

Основу барабана составляют сплошной диск 1 и обод 2, которые соединяются между собой стяжными стержнями 3, имеющими на концах резьбу. При этом передние концы стержней закреплены на сплошном диске 1, а задние - на ободе 2. К диску 1 прикреплена цапфа 4, опирающаяся на подшипник 5. Обод 2 опирается на направляющие ролики 6. К круглым кольцам 7 с внутренней стороны приварены ушки с отверстиями, предназначенными для монтажа колец на стержни 3. Заданное расстояние между соседними кольцами 7 обеспечивается дистанционными втулками 8 и регулировочными подковообразными шайбами 9. На верхней половине барабана расстояние (интервал) между кольцами 7 больше, чем на нижней. С нижней стороны, в зоне отделения крупной фракции, барабан на дуге 180^o охвачен верхней ветвью ленточного транспортера 10. На поверхности ленты имеются мелкие резиновые пальцы, высота которых больше толщины колец 7, вследствие чего концы их, выступая, образуют мягкую упругую полуцилиндрическую поверхность. С правой стороны ведущий вал 11 транспортера 10 отведен от поверхности барабана таким образом, что ведущая ветвь транспортера 10 образует пальчатую подъемную "горку". Угол наклона горки при необходимости регулируется изменением положения вала 11.

Подъемная горка перекрыта решетчатым лотком 12. Лоток 12 в сочетании с поверхностью барабана образует приемную камеру. Емкость приемной камеры регулируется изменением положения лотка 12.

В приемную камеру корнеплоды (клубни, фрукты) подаются с помощью наклонного транспортера питателя-дозатора 13. В случае калибровки материала продолговатой формы (моркови, огурцов, перцев) устройство снабжается дополнительными приспособлениями.

Внутри барабана, в зоне отделения мелкой фракции, размещен несущий трубчатый брус 14. К брусу сверху приварена стальная отражательная пластина 15 (экран), покрытая упругим материалом (поролоном). Спереди пластины 15 подвешены двухскатные обрезиненные призмы (клинья) 16. Каждая призма составлена из держателя 17, двух стальных пластинок 18, приваренных к держателю, и резиновой ленты 19. Ленты 19 прикрепляются к пластинам 18 таким образом, что на верхней части - на перегибе образуется полость, а нижние концы ленты свободно свисают. Угол между пластинами 18 при необходимости регулируется их подгибанием.

В зоне отделения крупной фракции над барабаном размещены обрезиненные направляющие двухгранные призмы 20, аналогичные призмам 16. Интервал между соседними призмами 20 в осевом направлении равен двойной ширине просвета между кольцами 7 барабана, а по окружности каждая последующая призма 20 смещена на величину, равную длине призмы.

Транспортеры 10, 13 приводятся в движение от мотор-редуктора 21. Барабан приводится во вращение от ленточного транспортера 10.

Устройство работает следующим образом.

Клубни картофеля (корнеплоды, фрукты) транспортером питателем-дозатором 13 подаются в приемную камеру, образованную лотком 12 и решетчатой поверхностью барабана. Доза подачи клубней должна быть такой, чтобы в приемной камере скапливалось некоторое количество клубней. Порция клубней, находящаяся в приемной камере, создает постоянное давление (подпор) на поверхность барабана. В этих условиях клубни (корнеплоды) в приемной камере под воздействием колец 7 вращающегося барабана и естественного подпора находятся в непрерывном относительном движении и ориентируются вдоль щели. Вследствие чего клубни, имеющие размеры меньше расстояния между кольцами 7, проходят во внутрь барабана. Ориентации клубней (корнеплодов) продолговатой формы вдоль калибрующих щелей способствуют клинообразные направляющие призмы 20, размещенные "вразбежку" над барабаном (фиг.3а). Крупные клубни остаются на поверхности барабана и переносятся на лоток 22.

Барабан вращается со скоростью меньше критической, то есть клубни под действием центробежной силы не увлекаются в круговое движение, а поднимаются на некоторую высоту и под действием силы тяжести падают вниз на упругие резиновые пальцы ведущей ветви транспортера 10.

Поскольку ось вращения барабана наклонена относительно горизонтальной плоскости, при каждом опускании вниз клубни перемещаются также вдоль оси вращения барабана. Каждый клубень совершает движение по винтовой линии, при этом клубни интенсивно перемешиваются, что способствует отделению от них налипшей почвы. Почвенные примеси подхватываются пальчатой поверхностью транспортера 10 и выносятся наружу.

По мере движения вдоль оси вращения масса клубней поступает на поверхность с уменьшенным просветом между кольцами 7. При этом при неоднократном подъеме и опускании продолговатые клубни (особенно корнеплоды) ориентируются вдоль кольцевых щелей. Некоторая часть клубней (корнеплодов) при падении встречается с поверхностью упругого отражателя 15, падая вниз по скатной поверхности призм 16, поворачивается таким образом, что длинная их ось располагается вдоль калибрующей щели (фиг.3б). Мелкие клубни (корнеплоды) проваливаются через просветы (щели) между кольцами и поступают на лоток 23, а клубни средних размеров сходят с конца барабана на лоток 24.

Достоинства предлагаемого устройства
1. В отличие от других известных сортировок (роликовых, ременных, барабанных, дисковых, сетчатых) крупные клубни или корнеплоды отделяются в начале технологического пути, вследствие чего меньше повреждаются. Кроме того, при отсутствии крупной фракции внутри барабана улучшается процесс разделения мелкой фракции от средней.

2. Наличие приспособлений для ориентации корнеплодов и других плодов продолговатой формы вдоль калибрующих отверстий и движение обрабатываемого материала по винтовой линии со скольжением обеспечивают наилучшие условия для разделения фракций.

3. Барабан приводится в движение от ведущей ветви ленточного транспортера и она же служит одновременно для отделения почвенных примесей.

4. Наличие устройства для регулирования расстояния между кольцами, образующими калибрующую поверхность. Вследствие этого устройство можно приспособить для сортирования плодов разных культур (картофеля, свеклы, моркови, огурцов, яблок и т.д).

5. Конструктивная схема проста и технологична.

По предлагаемой схеме можно разработать сортировки разных типоразмеров, начиная от настольной, кончая высокопроизводительной, предназначенной для работы на больших овощебазах.

Экономическая эффективность устройства вытекает из приведенных достоинств.

Устройство содержит решетчатый цилиндрический барабан, наклоненный транспортер-питатель, приемную камеру и механизм привода. Калибрующая поверхность барабана, установленная под углом к горизонтальной плоскости, образована из стяжных стержней, размещенных по образующим барабана. На образующие барабана надеты круглые кольца и сменные дистанционные втулки так, что интервал между кольцами на верхней (передней) половине барабана больше, чем на нижней. Передние концы стержней закреплены на сплошном диске, к которому прикреплена цапфа, опирающаяся на подшипник, а задние - на ободе, опирающемся на направляющие ролики. Повышается точность калибрования, уменьшается повреждение плодов, повышается производительность. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов, содержащее решетчатый цилиндрический барабан, наклонный транспортер-питатель, приемную камеру и механизм привода, отличающееся тем, что калибрующая поверхность барабана, установленного под углом к горизонтальной плоскости, образована из стяжных стержней, размещенных по образующим барабана, на которые надеты круглые кольца и сменные дистанционные втулки так, что интервал между кольцами на верхней (передней) половине барабана больше, чем на нижней, при этом передние концы стержней закреплены на сплошном диске, к которому прикреплена цапфа, опирающаяся на подшипник, а задние - на ободе, опирающемся на направляющие ролики. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено приводным ленточным транспортером с пальчатой поверхностью, охватывающим барабан в зоне отделения крупной фракции с нижней стороны на дуге не менее 180^o. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри барабана в зоне отделения мелкой фракции размещен несущий трубчатый брус, к которому сверху приварена стальная отражательная пластина, покрытая упругим материалом (поролоном), а спереди подвешены двухскатные обрезиненные призмы; в зоне отделения крупной фракции над барабаном размещены обрезиненные направляющие двухгранные призмы таким образом, что интервал между соседними призмами в осевом направлении равен двойной ширине просвета между кольцами барабана, а по окружности каждая последующая призма смещена на величину, равную длине призмы.