РОТОРНО-ВИНТОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ И ФРУКТОВ НА ФРАКЦИИ Российский патент 2008 года по МПК A01D33/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для разделения корнеклубнеплодов и фруктов на фракции по размерным признакам.

Известно устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов (А01Д 33/08, №2194380). В этом устройстве калибрующая поверхность образована круглыми кольцами, надетыми на стержни, размещенные по окружности боковых стенок барабана. Барабан приводится в движение ленточным транспортером с пальчатой поверхностью, охватывающим барабан в зоне отделения крупной фракции с нижней стороны.

В таком устройстве неудобно регулировать зазоры между кольцами. Приводной транспортер вместе с примесями выносит компоненты мелкой фракции. Усложняется подача обрабатываемого материала (продукта) на наружную поверхность барабана. Не простой механизм привода приводного и загрузочного транспортеров.

В другом известном устройстве (А01Д 33/08, №2267902) разделение материала происходит в процессе его подъема. В таком устройстве устранены основные недостатки сортировки, защищенной патентом №2194380. Однако усложняется захват обрабатываемого материала заборной частью серповидной подъемно-калибрующей камеры и вынос отделенной фракции из этой камеры.

В связи с этим заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:

- повышение надежности работы и качественных показателей устройства;

- упрощение конструктивной схемы (исключение приводного и загрузочного транспортеров) и механизма привода;

- возможность использования на существующих агрегатах для послеуборочной обработки корнеклубнеплодов и фруктов.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в отличие от прототипа (патент №2194380) калибрующая поверхность образована навивкой гибкой армированной поливиниловой трубки по винтовой линии на стержни, размещенные с необходимым интервалом по окружности боковых стенок барабана. Шаг между витками переменный регулируется перемещением хомутков вдоль стержней.

Концентрично окружности калибрующего барабана, в зоне отделения крупной фракции, на общем валу установлен подъемный ротор, снабженный лопастями прямоугольной формы, к боковым и наружным кромкам которых прикреплены витки тонкого стального троса, образующие решетчатую поверхность. В зоне отделения крупной фракции приводной транспортер заменен неподвижным полуцилиндрическим кожухом.

Лоток, на который сходят компоненты обрабатываемого материала с лопасти ротора и по которому они поступают на винтовую поверхность калибрующего барабана, имеет возможность изменения его положения.

Таким исполнением устройства, прежде всего, повышается надежность работы сортировки. Упрощается механизм привода. Имеется только одна цепная передача от мотора-редуктора на общий вал барабана и ротора.

Калибрующая поверхность барабана легковесна, проста в изготовлении.

Конструктивная схема уравновешена и работает бесшумно и устойчиво. Винтовая поверхность обеспечивает устойчивое движение материала внутри барабана, что значительно повышает производительность сортировки.

Не представляет сложности изготовление сортировки разных типоразмеров от настольной (для фруктов) до «гигантской» - для сортирования картофеля. Удобно подавать обрабатываемый материал на подъемный ротор как вручную (высота подачи от 0 до 0,2 м), так и с широкого транспортера-бункера.

На фиг.1 изображено роторно-винтовое устройство для разделения корнеклубнеплодов и фруктов на фракции, вид сверху; на фиг.2 - вид сбоку; на фиг.3 - вид по стрелке А.

Основу калибрующего барабана составляют боковые стенки в виде сплошных дисков 1 и 2, закрепленных на валу 3, которые соединяются между собой спаренными параллельными стержнями 4, имеющими на концах резьбу и гайку. К стержням 4 с помощью хомутиков 5 прикреплены витки гибкой армированной поливиниловой (пластмассовой) трубки 6, навитой по винтовой линии на эти стержни с переменным шагом. Шаг между витками регулируется перемещением хомутиков 5 вдоль спаренных стержней 4. В зоне подачи продукта разделения зазор между витками устанавливается с учетом прохода фракции среднего и мелкого размера во внутреннюю поверхностью барабана, на остальной его части - с учетом возможности разделения средней и мелкой фракции. Между этими зонами на барабан наложен ленточный поясок 7.

С целью уменьшения высоты падения компонентов средней и мелкой фракции при поступлении вовнутрь барабана к передней боковине 1 крепится успокоитель 8 в виде усеченного конуса.

Концентрично окружности калибрующего барабана, в зоне отделения крупной фракции на общем валу 3 установлен подъемный ротор, состоящий из 2-х колец 9 и 10, между которыми с необходимым интервалом размещены лопасти 11 прямоугольной формы, к боковым и наружным кромкам которых прикреплены витки тонкого стального троса 12, образующих решетчатую поверхность.

Переднее кольцо 9 ротора соединяется с передним диском 1 барабана с помощью трубчатых спиц 13.

В зоне отделения крупной фракции винтовая калибрующая поверхность барабана снизу прикрыта полуцилиндрическим кожухом 14, а в зоне подъема продукта разделения концентрично ободу подъемного ротора с необходимым зазором закреплен направляющий щит 15. На верхние концы кожуха 14 и щита 15 надет П-образный лоток 16 с возможностью изменения его положения, следовательно, регулирования угла подачи продукта разделения на винтовую калибрующую поверхность.

В зоне отделения крупной фракции, сверху калибрующего барабана имеются защитные щитки 17 и 18, которые в сочетании с лотком 16 образуют приемную камеру.

Крупная фракция поступает на лоток 19, средняя - на лоток 20, мелкая - на лоток 21. На ведомый вал 3 движение от мотора-редуктора 22 передается цепью 23 через звездочки 24 и 25.

Устройство работает следующим образом (на примере разделения клубней картофеля на фракции).

Клубни картофеля на подъемный ротор подаются спереди либо вручную с помощью каких-либо инструментов (лопат, вил, совка и т.д.), либо с транспортера-питателя (бункера-накопителя). Подъемный ротор захватывает клубни лопастями 11 и увлекает их в круговое движение вверх. Преждевременное выпадение клубней при этом предотвращается направляющим щитом 15. С лопастей 11 подъемного ротора клубни по лотку 16 сходят в приемную камеру, образованную лотком 16, боковыми защитными щитками 17 и 18 и винтовой приемной 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 (подпар) на поверхность барабана.

В этих условиях клубни в приемной камере под воздействием витков вращающегося барабана и естественного подпара находятся в непрерывном относительном движении и ориентируются вдоль винтовой щели, вследствие чего клубни мелкой и средней величины, имеющие размеры меньше зазора между витками, проходят вовнутрь барабана, встретившись с конусной поверхностью успокоителя 8, расходятся по внутренней поверхности барабана. Крупная фракция остается на поверхности барабана и переносится на скатной лоток 19.

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. Поскольку барабан имеет винтовую поверхность, то при каждом опускании вниз клубни перемещаются вдоль оси барабана. Каждый клубень совершает движение по винтовой линии со скольжением или перекатыванием, при этом клубни интенсивно перемешиваются, что способствует отделению от них налипшей почвы.

По мере движения вдоль оси вращения масса клубней поступает на винтовую поверхность с уменьшенным зазором (просветом) между витками. При этом при неоднократном подъеме и опускании клубни ориентируются вдоль кольцевых щелей. Мелкие клубни проваливаются через зазоры (щели) между витками и поступают на скатной лоток 21, а клубни средних размеров сходят с конца винтовой поверхности на лоток 20.

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. Отсутствие неуравновешенных инерционных сил и малая энергоемкость.

3. Оригинальный, непривычный способ подачи продуктов разделения на калибрующую поверхность.

4. Наличие простого устройства для регулирования зазора между витками, образующими калибрующую поверхность.

5. Конструктивная схема проста и технологична. Экономическая эффективность устройства вытекает из приведенных достоинств.

Устройство содержит барабан с калибрующей поверхностью, подъемное устройство, приемную камеру, механизм привода. Калибрующая поверхность образована из спаренных параллельных стержней, размещенных с интервалом по окружности боковых дисков барабана. К стержням с помощью хомутиков прикреплены витки гибкой трубки. Трубка навита по винтовой линии на стержни с переменным шагом таким образом, что в зоне подачи продукта разделения зазор между витками установлен с учетом прохода фракции среднего и мелкого размера во внутреннюю поверхность калибрующей поверхности барабана, а на остальной его части с возможностью разделения средней и мелкой фракции. Хомутики смонтированы с возможностью перемещения вдоль стержней для регулировки шага между витками спирали. Подъемное устройство в виде ротора установлено концентрично окружности калибрующего барабана в зоне отделения крупной фракции на общем с ним валу. Подъемное устройство выполнено из двух колец, между которыми с интервалом размещены лопасти прямоугольной формы. К боковым и наружным кромкам лопастей прикреплены витки стального троса, образующие решетчатую поверхность. В зоне отделения крупной фракции поверхность калибрующего барабана снизу прикрыта полуцилиндрическим кожухом. В зоне подъема продукта разделения концентрично ободу подъемного ротора с зазором закреплен направляющий щит. На верхние концы кожуха и щита надет, с возможностью изменения положения, П-образный лоток для регулирования угла подачи продукта разделения на поверхность калибрующего барабана и объема приемной камеры. Такое конструктивное выполнение позволит повысить надежность устройства и качественные показатели его работы. 3 ил.

Роторно-винтовое устройство для разделения корнеклубнеплодов и фруктов на фракции, содержащее барабан с калибрующей поверхностью, подъемное устройство, приемную камеру, механизм привода, отличающееся тем, что калибрующая поверхность образована из спаренных параллельных стержней, размещенных с интервалом по окружности боковых дисков барабана, а к стержням с помощью хомутиков прикреплены витки гибкой трубки, навитой по винтовой линии на стержни с переменным шагом таким образом, что в зоне подачи продукта разделения зазор между витками установлен с учетом прохода фракции среднего и мелкого размера во внутреннюю поверхность калибрующей поверхности барабана, а на остальной его части с возможностью разделения средней и мелкой фракции, при этом хомутики смонтированы с возможностью перемещения вдоль стержней для регулировки шага между витками спирали, при этом подъемное устройство в виде ротора установлено концентрично окружности калибрующего барабана, в зоне отделения крупной фракции, на общем с ним валу, и выполнено из двух колец, между которыми с интервалом размещены лопасти прямоугольной формы, к боковым и наружным кромкам которых прикреплены витки стального троса, образующие решетчатую поверхность, причем в зоне отделения крупной фракции поверхность калибрующего барабана снизу прикрыта полуцилиндрическим кожухом, а в зоне подъема продукта разделения концентрично ободу подъемного ротора с зазором закреплен направляющий щит, при этом на верхние концы кожуха и щита надет с возможностью изменения положения П-образный лоток для регулирования угла подачи продукта разделения на поверхность калибрующего барабана и объема приемной камеры.