Способ снижения травмирования семян в ковшовом элеваторе и ковшовый элеватор для его осуществления Российский патент 2022 года по МПК B65G17/08 B65G17/40 

Изобретение относится к ковшовым элеваторам или ковшовым (черпаковым) подъемникам (нориям), предназначенным для транспортировки или подъема снизу вверх семян зерновых, бобовых и масличных культур или иных сыпучих частиц.

При транспортировке семян возникает проблема не обрушить семена, не повредить оболочку и зерно семян. Целостность оболочки и его ядра влияет на всхожесть посева семян, жизнеспособность будущего растения в начальной фазе его развития, что, в конечном счете, помимо всего прочего, влияет на величину и качество будущего урожая.

Известен способ снижения травмирования семян в ковшовом элеваторе основанный на снижении скорости движения семян и нория для семенного зерна, содержащая, по меньшей мере, одну вертикальную норийную трубу, охватывающую конвейер с бесконечным тяговым элементом с размещенными на нем ковшами (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1271408 опубл. 23.11.86. Бюл. №43 - прототип).

В известном техническом решении снижение травмирования семян осуществляется путем выполнения передней стенки ковшей из эластично-упругого материала, что возможно снижает вероятность обрушения семян кромками ковшей при большой скорости их вхождения в семенную массу.

В известном устройстве невозможно существенно снизить скорость движения самих ковшей до обеспечения безударного входа их кромок в семенную массу в момент зачерпывания семян ковшами, так как при этом для известной конструкции нории начнется увеличение обратной сыпи семян в норийные трубы при опорожнении ковшей от семян на выходе из устройства.

Обратная сыпь семян, помимо снижения производительности устройства, опасна для семян тем, что при падении семян с большой высоты (20-60 м) семена многократно ударяются об элементы конструкции внутри норийных труб, что приводит к травмированию семян, которые опять попадают в нижнюю часть нории и, будучи уже травмированными, снова зачерпываются и травмируются ковшами нории.

Известен способ снижения травмирования семян основанном на снижении скорости движения семян в ковшовом элеваторе и нория для семенного зерна, содержащая, по меньшей мере, одну вертикальную норийную трубу, охватывающую конвейер с бесконечным тяговым элементом с размещенными на нем ковшами, причем вертикальная норийная труба в верхней части переходит в наклонную, наклоненную под углом а величиной от 30 до 60° к вертикали, (см. RU, патент на ПМ №79281 МПК B65G 17/36,2006.01 - прототип).

В известном техническом решении невозможно существенно снизить скорость движения самих ковшей до обеспечения безударного входа их кромок в семенную массу в момент зачерпывания семян ковшами, так как при этом так же начнется увеличение обратной сыпи семян и невозможно существенно снизить обратную сыпь зерна, так как зерно из полного ковша при наклоне его на 30, а тем более на 60 градусов, станет свободно пересыпаться через боковые стенки. (Описанный автором естественный угол откоса зерна наклонен в ту же сторону, куда в дальнейшем отклоняются и ковши). Кроме того, при существенных скоростях семян, они приобретают большую центробежную скорость, с которой ударяются об элементы конструкции (и друг об друга) с возможными серьезными повреждениями.

Целью предлагаемого технического решения и его техническим результатом является: снижение повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту элеватора (нории); устранение обратной сыпи семян на выходе из устройства, как при работе на малых скоростях перемещения бесконечной цепи с ковшами и использовании преимущественно гравитационного типа выгрузки, так и на высоких скоростях подъема зерна или любого другого сыпучего материала (крахмал, цемент, песок и т.п.) при смешенном типе выгрузки; повышение жесткости конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе снижения травмирования семян, основанном на снижении скорости движения семян в элеваторе, согласно изобретения, в качестве звеньев цепи тяговой ленты элеватора используют ковши, а скорость движения тяговой ленты при этом, выбирают сколь угодно малой, причем ковши используют с дополнительными боковыми стенками с размерами, перекрывающими (внахлест) проем между ковшами при перемещении ковшей по барабану.

Указанный способ реализуется в ковшовом элеваторе, включающим тяговую ленту, ковши, приводной и натяжной барабаны, устройства для загрузки и выгрузки зерна, в котором, согласно изобретения, тяговая лента выполнена в виде цепи из ковшей, подвижно соединенных между собой и являющиеся звеньями этой цепи. Кроме того, у ковшей, каждый из которых образован задней, двумя прямоугольными боковыми и передней наклонной стенками, на верхней части задней стенки ковша, закреплены две втулки, а в средине противоположной нижней ее части закреплена втулка длиной соразмерной с расстоянием между первыми двумя втулками, во втулках рядом расположенных ковшей размещен соединительный штифт, с возможностью их вращения таким образом, что ковши образуют замкнутую цепь с возможностью ее вращения. Причем, на боковых стеках ковша жестко закреплены дуги, кривизной, аналогичной кривизне приводного барабана и имеющие возможность контактировать с ним и дополнительные боковые стенки размером, перекрывающим внахлест проем между ковшами при перемещении ковшей по барабану, а в голове и башмаке элеватора установлено по два ролика, с возможностью перемещения по ним ребрам жесткости, расположенным на задней стенки ковша и соединяющим верхнюю, и нижнюю втулки, (чем обеспечивается равномерность движение цепи из ковшей вдоль центральной оси элеватора).

Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря их использованию осуществляется снижение повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту устройства, и устранение обратной сыпи семян на выходе из него, как при работе на малых скоростях перемещения бесконечной цепи с ковшами и гравитационном типе выгрузки, так и на высоких скоростях подъема зерна или любого другого сыпучего материала (крахмал, цемент, песок и т.п.) при смешенном типе выгрузки; а так же повышение жесткости конструкции.

Наличие условия «промышленная применимость» подтверждается приведенным ниже примером реализации предлагаемого технического решения, где на фиг. 1-3:

1. тяговая лента

2. ковш

3. приводной барабан,

4. натяжной барабан

5. устройства для загрузки

6. устройства для выгрузки

7. цепь

8. задняя стенка

9. прямоугольные боковые стенки

10. наклонная передняя стенка

11. втулка

12 втулка

13 штифт

14 дуга

15 дополнительные боковые стенки

16 голова

17 башмак

18 ролик

19 ребра жесткости задней стенки

20 зерно.

Ковшовый элеватор, включает тяговую ленту 1, ковши 2, приводной 3 и натяжной 4 барабаны, устройства для загрузки 5 и выгрузки 6 зерна. Тяговая лента 1 выполнена в виде цепи 7, (фиг. 3) из ковшей 2, подвижно соединенных между собой и являющиеся звеньями этой цепи.

У ковшей 2, каждый из которых образован задней 8, двумя прямоугольными боковыми 9 и передней наклонной 10 стенками, на верхней части задней стенки 8 ковша 2, закреплены две втулки 11, а в средине противоположной нижней ее части закреплена втулка 12 длиной соразмерной с расстоянием между первыми двумя втулками 11, для повышения жесткости втулки соединены дополнительными ребрами 19, во втулках рядом расположенных ковшей размещен соединительный штифт 13, с возможностью вращения таким образом, что ковши образуют замкнутую цепь с возможностью ее вращения. Набоковых стеках 9 ковша 2 жестко закреплены дуги 14, кривизной, аналогичной кривизне приводного барабана 3 и имеющие возможность контактировать с ним и дополнительнее боковые стенки 15 размером, перекрывающим внахлест проем между ковшами 2 при перемещении ковшей по барабану 3.

В голове 16 и башмаке 17 элеватора установлено по два ролика 18 (исключающих перемещения и\или колебания цепи к осям барабанов или от них), с возможностью перемещения по ним ребрам жесткости 19, расположенным на задней стенке ковша и соединяющим верхнюю и нижнюю втулки.

Подготовка устройства к работе заключается в подаче напряжения на устройство и включении двигателя, после чего тяговая лента 1 начинает свое движение.

При приведении в движение тяговой ленты 1 устройство начинает функционировать следующим образом. Зерно 20 поступающее через устройство для загрузки 5 заполняет ковши 2 и подается в верхнюю точку выгрузки и истекает из элеватора через устройство выгрузки 6. При этом благодаря тому, что тяговая лента 1 выполнена в виде цепи из ковшей, подвижно соединенных между собой и являющиеся звеньями этой цепи и за счет применения прямоугольных боковых 9 и дополнительных 16 стенок исключаются перетекание зерна в проемах между ковшами, а также в момент схода зерна из ковшей передняя наклонная стенка впереди идущего ковша превращается в продолжение линии выгрузки, что значительно отдаляет точку схода зерна от оси элеватора в устройство выгрузки. Благодаря исключению потерь зерна, скорость подъема семян можно регулировать в т.ч. и до бесконечно малой величины - (т.н. «гравитационный» способ выгрузки, с целью исключения повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту) и/или увеличить до полностью центробежного способа выгрузки, для подъема не семенного зерна или любого другого материала для увеличения производительности этого же элеватора в 2-3 раза.

Применение роликов 18, перемещающихся по ним ребрам жесткости 19, установленным на задней стенке 8 и соединяющими верхние 11 и нижнюю 12 втулки, исключает перемещения и/или колебания цепи к осям барабанов или от них и увеличивает жесткость конструкции ковша и ленты в целом.

Таким образом, благодаря использованию предлагаемого технического решения, обеспечивается снижение повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту элеватора, устранение обратной сыпи семян на выходе из устройства, как при работе на малых скоростях перемещения бесконечной цепи с ковшами и гравитационном типе выгрузки, так и на высоких скоростях подъема зерна или любого другого сыпучего материала (крахмал, цемент, песок и т.п.) при смешенном типе выгрузки; повышение жесткости конструкции. Кроме того, в отличие от ленточной нории, расстояние между ковшами в предлагаемом техническом решении равно нулю, тогда как в ленточной это не выполнимо. Это позволяет увеличить массу груза на одном метре ленты, (что соответственно увеличивает производительность устройства на любых скоростях).

Ковшовый элеватор содержит тяговую ленту, ковши, приводной и натяжной барабаны, устройства для загрузки и выгрузки зерна. Тяговая лента выполнена в виде цепи из ковшей, подвижно соединенных между собой и являющихся звеньями этой цепи. У ковшей, каждый из которых образован задней, двумя прямоугольными боковыми и передней наклонной стенками, на верхней части задней стенки ковша закреплены две втулки, а в середине противоположной нижней ее части закреплена втулка длиной, соразмерной с расстоянием между первыми двумя втулками. Во втулках рядом расположенных ковшей размещен соединительный штифт, с возможностью вращения таким образом, что ковши образуют замкнутую цепь с возможностью ее вращения. В голове и башмаке элеватора установлено по два ролика, с возможностью перемещения по ним ребер жесткости, расположенных на задней стенке ковша и соединяющих верхнюю и нижнюю втулки. Обеспечивается снижение повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту элеватора. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ транспортировки семян ковшовым элеватором, в котором в качестве звеньев цепи тяговой ленты элеватора используют ковши, отличающийся тем, что обеспечивают ковшовый элеватор, в котором у ковшей, каждый из которых образован задней, двумя прямоугольными боковыми и передней наклонной стенками, на верхней части задней стенки ковша закреплены две втулки, а в середине противоположной нижней ее части закреплена втулка длиной, соразмерной с расстоянием между первыми двумя втулками, во втулках рядом расположенных ковшей размещен соединительный штифт, с возможностью вращения таким образом, что ковши образуют замкнутую цепь с возможностью ее вращения, при этом в голове и башмаке элеватора установлено по два ролика, с возможностью перемещения по ним ребер жесткости, расположенных на задней стенке ковша и соединяющих верхнюю и нижнюю втулки, а скорость движения тяговой ленты регулируют до малых величин, обеспечивающих гравитационный способ выгрузки зерна.

2. Способ по п. 1, в котором используют ковши с дополнительными боковыми стенками размерами, перекрывающими внахлест проем между ковшами при перемещении ковшей по барабану.

3. Ковшовый элеватор для осуществления способа по п. 1, содержащий тяговую ленту, ковши, приводной и натяжной барабаны, устройства для загрузки и выгрузки зерна, отличающийся тем, что тяговая лента выполнена в виде цепи из ковшей, подвижно соединенных между собой и являющихся звеньями этой цепи, причем у ковшей, каждый из которых образован задней, двумя прямоугольными боковыми и передней наклонной стенками, на верхней части задней стенки ковша закреплены две втулки, а в середине противоположной нижней ее части закреплена втулка длиной, соразмерной с расстоянием между первыми двумя втулками, во втулках рядом расположенных ковшей размещен соединительный штифт, с возможностью вращения таким образом, что ковши образуют замкнутую цепь с возможностью ее вращения, при этом в голове и башмаке элеватора установлено по два ролика, с возможностью перемещения по ним ребер жесткости, расположенных на задней стенке ковша и соединяющих верхнюю и нижнюю втулки.

4. Ковшовый элеватор по п. 3, отличающийся тем, что на боковых стенках ковша жестко закреплены дополнительные боковые стенки размером, перекрывающим внахлест проем между ковшами при перемещении ковшей по барабану.