СОРТИРОВКА БАРАБАННОГО ТИПА Российский патент 2006 года по МПК A01D33/08 

Устройство относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для очистки от почвы и сортирования корнеклубнеплодов, фруктов и других округлых сельскохозяйственных продуктов или других хрупких, требующих нежного обращения изделии, на размерные фракции.

Известна «Машина для калибровки плодов» по авторскому свидетельству №435864, кл. В 07 В 1/22, 1972 г., в которой рабочий орган для калибровки плодов выполнен в виде вращающейся пружины с переменным шагом витков, увеличивающимся в направлении перемещения плодов, при этом пружина может быть выполнена многозаходной.

Известно техническое решение по патентам РФ №2073406, 1993 г. «Устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов», кл. А 01 D 33/08, в котором рабочий орган выполнен в виде цилиндрического барабана, образованного обрезиненными прутками, и установленного под углом к горизонту. Сортировка корнеклубнеплодов осуществляется при вращении двухсекционного барабана за счет перемещения клубней в барабане и по его поверхности при различном расстоянии между прутками барабана. В техническом решении по патенту РФ №2194380, кл. А 01 D 33/08, 2001 г. «Устройство для очистки и сортирования корнеклубнеплодов и фруктов», рабочий орган также выполнен в виде барабана, поверхность которого образована обрезиненными кольцами, расстояние между которыми различное и регулируется дистанционными втулками. Однако эти технические решения сравнительно сложны по конструкции, материалоемки, а плоды подвергаются при перемещении ударными воздействиям о прутки или кольца.

Известно также техническое решение по авторскому свидетельству №328863, кл. А 01 D 33/08, 1970 г. «Барабанный транспортер-очиститель», в котором рабочий орган по очистке корнеклубнеплодов выполнен в виде барабана с внутренними перегородками, между которыми закреплены перпендикулярно оси барабана сварные с разными промежутками грузовые цепи с провисанием, образующим сепарирующую поверхность. Однако данное техническое решение громоздко по конструкции, обрабатывемые корнеклубнеплоды подвергаются многократному ударному воздействию со стороны грузовых цепей, что ведет к повреждению сельхозпродукции, а следовательно, снижается срок ее хранения и возрастают потери.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является техническое решение по авторскому свидетельству SU №1651987, кл. В 07 В 1/22, 30.05.1991 г. «Цилиндрическое решето для сортировки клубней картофеля». В этом устройстве каркас решета выполнен в виде цилиндрической пружины, которая с натяжением охвачена отрезками капроновой сетки, образующими просеивающие отсеки с ячейками, увеличивающими по ходу движения просеиваемого материала. Между отрезками сетки на пружине натянуты полосы полотна. Перпендикулярно оси пружины под соответствующими отсеками расположены приемные конвейеры. Клубни ссыпаются на сетку, которая под тяжестью клубней, прогибаясь, образует между витками пружины углубление. Клубни закручиваются в круговорот и движутся вдоль оси решета, не имея возможности приблизиться к виткам пружины.

Задачей настоящего изобретения является разработка простой и надежной конструкции для сортирования корнеклубнеплодов, которая обеспечивала бы высокое качество сортирования, снижала до минимума повреждения продукции, являлась невысокой по себестоимости при ее производстве, надежной и простой в эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что сортировка барабанного типа снабжена рамой, на которой размещены привод, горизонтальный вал со спиральным каркасом, на витках которого закреплен сортирующий рабочий орган, поверхность которого выполнена в виде гибкой эластичной ячеистой сетки, с образованием отдельных сортирующих секций путем провисания в плоскостях по геометрической оси барабана между соседними витками его спирального каркаса, при этом ячейки в секциях выполнены различными по размерам, увеличивающимися по направлению перемещения продукта от места подачи в барабан, а отводящие лотки расположены под ячеистой поверхностью перпендикулярно оси вращения барабана, причем крайняя по ходу перемещения продукта секция выполнена с косоугольной выходной кромкой. Спиральный каркас может быть выполненным как однозаходным, так и многозаходным. Спиральный каркас может быть выполнен как цилиндрическим, так и коническим, при этом большее основание конуса расположено в зоне разгрузки. Сортирующий рабочий орган выполнен сменным с различным количеством секций, соответствующим количеству получаемых фракций, и размерами ячеек в них. Привод барабана может быть выполнен как электромеханическими, так и ручным. Ячеистая поверхность выполнена с возможностью регулирования провисания.

На фиг.1а. представлена сортировка барабанного типа с однозаходным барабаном. На фиг.1б представлен многозаходный (двухзаходный) цилиндрический барабан, а на фиг.2а и 2б - однозаходный и двухзаходный конические барабаны соответственно.

Сортировка барабанного типа содержит раму 1 в виде жесткого каркаса, снабженного регулируемыми по высоте опорами 3. На раме 1 размещен двигатель с редуктором 4, от которого через ременную или цепную передачу вращение передается на вал 5 барабана, который также установлен на раме 1 в подшипниках. На конце вала 5 может быть установлена рукоятка 6 для ручного привода, которая используется для вращения барабана в определенных случаях по желанию потребителя. На валу 5 закреплен спиральный каркас 7, на витках которого устанавливается сортирующий рабочий орган 8. Рабочий орган 8 выполнен в виде гибкой эластичной сетки с ячейками 9, например плетеной из синтетических или других материалов. Ячеистая сетка закрепляется на витках спирального каркаса 7, при этом образуются отдельные рабочие каналы 10 путем провисания ячеистой поверхности в плоскостях по геометрической оси барабана между соседними витками каркаса 7. Ячейки 9 в секциях выполнены различных размеров, при этом они увеличиваются по направлению перемещения продукта, причем одинаковые ячейки могут быть выполнены как в одной, так и в двух секциях, что определяет ширину зоны сепарации одной фракции. На фиг.1 и 2 представлены барабаны с сортирующим рабочим органом, выполненным из двух секций для разделения сортируемой массы на три фракции. Последняя, т.е. крайняя, секция в барабане выполнена с выходной кромкой косоугольной формы. Перед барабаном расположен наклонный съемный загрузочный лоток 11. Под сепарирующей поверхностью сортирующего рабочего органа установлены отводящие лотки 12, ширина которых равна ширине секции или секций с одинаковым размером ячеек, при этом отводящие лотки установлены перпендикулярно оси вращения барабана. Отводящие лотки могут быть установлены в различной комбинации по разные стороны от оси барабана с целью исключения перемешивания отсортированных продуктов и удобства сбора или приема фракции продукта одного размера. Спиральный каркас 7 может быть выполнен как многозаходным, так и однозаходным. Многозаходная конструкция спирального каркаса выполняется из двух и более прутков (фиг.1б и 2б), располагающихся по спиралям. Такой каркас обеспечивает более интенсивное разделение, так как обрабатываемый ворох движется по двум и более каналам и распределяется по большему числу секций. Это также способствует более интенсивной очистке корнеклубнеплодов от налипшей почвы, так как создается возможность дополнительного трения клубней внутри вороха. При сепарации корнеклубнеплодов с большим количеством налипшей почвы целесообразно увеличивать степень поровисания ячеистой поверхности, что способствует увеличению трения корнеклубнеплодов друг о друга внутри секции и тем самым очищению их от почвы. При сортировании, например, яблок провисание необходимо выполнять минимальным, что снижает повреждения их при взаимных контактах. Для регулирования степени провисания ячеистой поверхности в данной сортировке барабанного типа предусмотрено натяжное средство, выполненное, например, в виде натянутого шнура 2, а также используются поверхности с различной шириной. Спиральный каркас может быть выполнен как цилиндрическим, так и коническим (фиг.1 и 2), при этом большее основание конуса расположено в зоне разгрузки, где выходит наиболее крупная фракция продукта. При выполнении спирального каркаса 7 цилиндрическим его ось вращения может быть установлена наклонно в сторону выхода самой крупной фракции. Для расширения функциональной возможности предложенной сортировки барабанного типа ячеистая поверхность может быть выполнена сменной с различными сочетанием количества (на единицу меньше числа полученных фракций), размеров секций и ячеек. При использовании предложенной сортировки барабанного типа для сортирования в различных условиях она выполнена не только с электромеханическим приводом, но и с ручным.

Предложенная сортировка барабанного типа работает следующим образом. Сельскохозяйственная продукция, подлежащая сортированию, подается на приемный лоток 11, откуда она поступает вовнутрь спирального каркаса 7 на сортирующий рабочий орган (поверхность) 8. При вращении барабана продукция продвигается по внутренней поверхности сортирующего рабочего органа барабана, при этом соответствующие фракции продукции проходят сквозь ячейки первой секции и попадают в отводящий лоток 12, а остальной ворох поступает в следующие секции с ячейками большего размера, где также происходит отделение следующего типоразмера фракций продукции. Так происходит разделение продукции на фракции, а самая крупная сходит с последней секции с косоугольной формой кромки, обеспечивающей более равномерный выход фракции из барабана.

Испытания опытного образца сортировки проводились на картофеле на обоих типах приводов: электромеханическом и ручном. Производительность машины на испытаниях составляла 1,73-2,47 т/ч, которая определялась интенсивностью ручной подачи клубней.

Повреждения клубней незначительны: имеют повреждения в виде частичного сдира кожуры на 1/4...1/2 поверхностей 5...7% клубней. Отказов в работе во время испытаний не отмечено.

Испытания показали, что предложенная сортировка является простой по конструкции, надежной в работе, сокращает повреждения сельскохозяйственных продуктов в процессе сортирования, обеспечивает разделение продуктов на фракции, а также очистку корнеплодов от налипшей почвы. Выявлены отдельные мелкие конструктивные недостатки машины, например скольжение отдельных узлов сетчатой поверхности, которые были устранены в процессе испытаний. Соответствующие изменения внесены в конструкторскую документацию на сортировку.

В целом, по испытаниям сделан вывод, что предложенная сортировка осуществляет технологический процесс, является перспективной машиной и может быть использована в частных и государственных хозяйствах.

Сортировка содержит спиральный каркас, сортирующий рабочий орган в виде гибкой эластичной ячеистой сетки, образующей отдельные эластичные секции путем провисания сетки между соседними витками спирального каркаса, при этом размер ячеек сетки увеличивается по направлению перемещения продукта от места подачи в спиральный каркас, отводящие лотки для отсортированных фракций, расположенные под ячеистой сеткой, и приемный лоток. На раме посредством подшипников установлен вал со спиральным каркасом, на витках которого закреплен сменный сортирующий рабочий орган. Выходная кромка последней по ходу перемещения продукта секции выполнена косоугольной. Устройство снабжено натяжным средством для регулирования провисания ячеистой сетки. Сортирующий рабочий орган выполнен сменным с различным количеством секций, соответствующим количеству получаемых фракций, и размерами ячеек в них. Обеспечивает высокое качество сортирования, уменьшение повреждения продукции, надежность и простоту в эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сортировка барабанного типа, содержащая спиральный каркас, сортирующий рабочий орган в виде гибкой эластичной ячеистой сетки, образующей отдельные сортирующие секции путем провисания сетки между соседними витками спирального каркаса, при этом размер ячеек сетки увеличивается по направлению перемещения продукта от места подачи в спиральный каркас, отводящие лотки для отсортированных фракций, расположенные под ячеистой сеткой, и приемный лоток, отличающаяся тем, что на раме посредством подшипников установлен вал со спиральным каркасом, на витках которого закреплен сменный сортирующий рабочий орган, причем выходная кромка последней по ходу перемещения продукта секции выполнена косоугольной, при этом устройство снабжено натяжным средством для регулирования провисания ячеистой сетки, при этом сортирующий рабочий орган выполнен сменным с различным количеством секций, соответствующим количеству получаемых фракций, и размерами ячеек в них.2. Сортировка по п.1, отличающаяся тем, что спиральный каркас выполнен или однозаходным, или многозаходным.3. Сортировка по п.1, отличающаяся тем, что спиральный каркас выполнен цилиндрическим, при этом вал расположен или горизонтально, или наклонно в сторону выхода самой крупной фракции.4. Сортировка по п.1, отличающаяся тем, что спиральный каркас выполнен коническим, причем большее основание конуса расположено в зоне выхода из него самой крупной фракции продукта.5. Сортировка по п.1, отличающаяся тем, что привод выполнен электромеханическим или ручным.