Устройство для очистки корнеплодов Советский патент 1983 года по МПК A47J17/18 

щения диска режущей кромкой с высотой h причем размеры отверстий определяют соотношения 2j(, гд --с(-мин) /мик - расчетный радиус кривизны поверхности клубня мини.мального веса нормальной оси 2с.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ КО;РНЕПЛОДОВ, преимущественно карто- феля, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с терочным цилиндром, терочный диск, имеющий волнообразные выступы с зубцами ращпилъного типа, уменьщающимися по высоте и щирине по направлению к центру диска, и привод, связанный с терочным диском, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности очистки клубней различных форм и веса при одновременной загрузке их в устройство и повыщёния при этом производительности, волнообразные выступы терочного диска , выполнены в форме сегТментов эллиптических конусов, а их высота и ширина изменяются по направлению к центру диска линейно, при этом дуги, образуемые на поверхности сегментов секущими плоскостями, равномер.но распределенными вдоль оси симметрии сегментов нормально к ней, принадлежат эллипсам, больщие и малые оси которых определяют из соотнощений 0,75 Р ((P) (Р. К СРмакс РМИН Р6 ,К-0.1,2...л, MtlH п терочный цилиндр имеет вертикальные выступы, поверхность которых выполнена цилиндрической с верхними и нижними кромками в форме дуг квадрантов эллипсов, большую и малую ось которых определяют из (О соотношений 0,75 Р (Р)(Р) Тмакс, с .(Р) где а - большая, Ь, с - малые полуоси трехкэ го осного эллипсоида, равные соответственно половинам , ширины и толщины клубней; О) М(Р)}, (Р)-уравнения со регрессии зависимости отношений ширины к длине -, толщины к длине от веса клубней Р; ин Лйакс миниальный и максимальный вес клубней, на очистку которых рассчитывается машина; п - число разбиений оси симметрии сегментов при построении их поверхности; г - удельный вес картофеля, терочный цилиндр имеет расположенные в шахматном порядке отверстия овальной формы с вертикальной бЬльшой осью 2h,, малой осью he, задней по направлению вра-.

1

Изобретение относится к машинам для очистки от кожуры сырых корнеклубнеплодов, преимущественно картофеля и может быть использовано как в бытовой кухонной технике, так и на предприятиях общественного питания.

Известны картофелечистки, в которы}( предлагается улучшить переворачивание клубней путем выполнения терочных цилиндра и диска вращающимися в противоположных направлениях 1, путем выполнения терочного диска с двумя радиально расположенными выступами, а терочного цилиндра - с вертикальными ребрами 2, снабжения диска спирально расположенными выступами - бугорками, а терочного цилиндра -, пружинящими плоскими наклонными бамперами 3, или диска со спирально-радиально расположенными режущими кромками, радиальными выступами трапецеидального сечения и терочного цилиндра с наклонными ребрами 4, применения спиральных абразивных выступов на диске 5}.

Недостатком вышеописанных устройств является заложенный в указанных конструкциях принцип переворачивания, основанный на отбрасывании от стенок терочного цилиндра картофелин, вращающихся под действием центробежной силы, при соударениях их с расположенными на пути движения упругими или жесткими ребрами терочного цилиндра и призмообразными выступами на диске. При этом переворачивание носит хаотичный характер вследствие различных форм и моментов количества движения клубней, деформируется и подвергается отжимке подповерхностный слой картофелин, в котором концентрируется основная часть витаминов и минеральных солей. Поэтому в устройствах указанных конструкций эффективно очищаются только тонкокожие картофелин 1 форм, близких к шарообразным, мало различающиеся по размеру и весу.

Наиболееблизким техническим решением к изобретению является устройство для очистки корнеплодов, преимущественно картофеля, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с терочным цилиндром, терочный диск, имеющий волнообразные выступы с. зубцами рашпиленного типа уменьшающимися по высоте и ширине по направлению к центру диска , и привод 6.

Недостатком устройства является то, что терочные цилиндры и диски выполнены без учета естественной геометрической формы и соотношений размеров корнеклубнеплодов, в первую очередь наиболее распространенного - картофеля, для улучшения переворачивания и тем самым равномерности очистки. Это приводит к тому, что при использовании известных устройств требуется предварительная сортировка и одновременная загрузка в устройство клубней, мало различающихся по размерам.

Другими недостатками прототипа, связанными с выполнением терочного цилиндра гладкостенным, являются неучастие цилиндра в процессе переворачивания клубней, малая площадь контакта поверхности клубней с абразивной поверхностью терочного .цилиндра вследствие большой разницы их радиусов кривизны, забивание абразивной внутренней поверхности терочного цилиндра стружкой кожуры и ухудшение вследствие этого эффективности очистки.

Цель изобретения - обеспечение равномерности очистки клубней различной формы и веса при одновременной загрузке их в устройство и повышения при этом производительности.I

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки корнеплодов волнообразные выступы терочного диска выполнены в форме сегментов эллиптических конусов, а их высота и ширина изменяются по направлению к центру диска линейно, при этом дуги, образуемые на поверхности сегментов секущими плоскостями, равномерно распределенными вдоль оси симметрии сегментов нормально к ней, принадлежат эллипсам, большие и малые оси которых определяют из соотношений

0,75 Р

а

(Р)1(Р)

Щ.

Ь а/л

КСР

РМЙН)

макс

,,П2...П,

-(- МИН

терочный цилиндр имеет вертикальные выступы, поверхность которых выполнена цилиндрической с верхними и нижними кромками в форме дуг квадрантов эллипсов, большую и малую ось которых определяют из соотношений

0,75-Р

(Р))

макс.

1Н

о-М

где а - большая, Ь, с - малые полуоси трехосного эллипсоида, равные соответственно половинам длины, ширины, толшины клубней;

М{(Р)}, М{(Р)} - уравнения регрессии зависимости отношений ширины к длине -д-, толщины к длине

от веса

а клубней Р;

мн« Риак- минимальный и максимальный вес клубней, на очистку которых рассчитывается машина; V - удельный вес картофеля; п - число разбиений оси симметрии сегментов при построении их поверхности.

В частности указанные соотношения имеют вид

a 6,011/.--f.

СР)§СР)-I: (Р) 0,9588-0,58Р (Р) 0,8096-0,66Р

терочный цилиндр имеет расположенные в шахматном порядке отверстия овальной формы с вертикальной большой осью 2ho, малой осью hj, задней по направлению вращения диска режущей кромкой высотой h, причем размеры отверстий определяют из соотношений

(PMHHVliKJ,

где/{Рмин) - (-Рмин) - расчетный радиус

кривизны поверхности клубня минимального веса нормальной оси 2 с.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - элементы терочного диска и терочного цилиндра.

В корпусе 1 установлен электродвигатель 2, шкив 3 которого клиноременной передачей 4 связан с шестерней редуктора 5, вал второй шестерни которого снабжен муфтой 6 с шестигранным внутренним отверстием, соединяющей с редуктором шестигранный нижний конец вала 7, установленного посредством уплотненного скользящего подшипника 8 в центре днища рабочего корпуса 9. Верхний конец вала .7, снабженного фиксатором, соединяется со ступицей 10 терочного диска 11, накотором закреплены

центрально-симметрично шесть выступов в форме сегментов эллиптических конусов, линейно уменьшающихся по ширине и высоте к центру диска так, что дуги, образуемые секущими плоскостями, нормальными оси симметрии выступов, принадлежат эллипсам, большая и малая полуоси которых а, Ь (см) определяются из соотношений

fb

Р

a(,01 /

(Р)(Р)

о.

-Ь-СР) 0,9588 -0,58Р.

(р; 0,8096 -0,66Р,

15

в которых независимой переменной/ задается возраст-ающее от центра по радиусу терочного диска значения в интервале весов клубней 0,05-0,2 кг, на очистку которых

0 рассчитана машина.

Поверхность сегментов снабжена зубцами рашпильного типа.

Коаксиально терочному диску у стенок рабочего корпуса 9 установлен терочный цилиндр 12, имеющий выступы 13, направляющая котор.ых имеет форму сопряженных с дугой окружности - направляющей терочного цилиндра - дуги квадранта эллипса, большая и малая полуоси которого а, с удовлетворяют при Р 0,2 кг соотношениям (3).

0

Терочный цилиндр снабжен зубцами 14 в вертикально расположенных в шахматном порядке овальных отверстий, задняя по ходу диска кромка которых согнута и является режущей. Высота режущей кромки Ьк 1 мм. Малая ось овального .отверстия 0 уМ 1кТ/р о,о 5 мм, большая ось 2h(, 10 мм. Корпус 9 закрывается крыщкой 15 с окном из органического стекла и уплотнением.

Устройство работает следующим образом.

0 В корпус 9 загружаются корнеплоды, заливается вода и включается электродвигатель 2.

При вращении диска 11, производимого во вращение электродвигателем 2 через клиг ноременную передачу 4 и редуктор 5, клубням картофеля или других корнеплодов, загруженным в корпус 9, сообщается вращательное движение вокруг оси вала 7. Одновременно клубни, распределяющиеся под действием центробежной силы от центра

0 корпуса к краям с возрастанием по массе, обкатываются по поверхности выступов 13 терочного диска, сообщающим клубням вращательное движение вокруг собственной оси, передаваемое от нижних слоев клубней к вышележащим. При этом благодаря выбранным форме и соотношениям размеров выступов среднее передаточное отношение приближается к 1. При движении клубней по поверхности выступов цилиндра осуществляется очистка кожуры и одновременно выбранной форме выступов, клубням за счет центростремительной силы при сходе с выступов сообщается движение к центру рабочего корпуса, что способствует переворачиванию клубней и поочередной очистке терочным цилиндром клубней разных размеров, одновременно загруженных в машину. При вращении очищаемой массы происходит всасывание роды через отверстия зубцов 14 и непрерывное их промывание от очисток кожуры.

Предложенная конструкция терочного диска уменьщает деформацию поверхностного слоя клубней, обеспечивает лучщее переворачивание клубней по всей высоте рабочего объема при одновременной загрузке в машину клубней разных размеров. Упругое скольжение клубней, сопровождающее вследствие неравномерности контактного сжатия фрикционное качение клубней по выступам терочного диска и друг по другу, обеспечивает дополнительную очистку кожуры.

Указанные отличия конструкции терочного цилиндра обеспечивают более эффективную очистку за счет увеличения контактной поверхности, а также вследствие создаваемого центростремительной силой движения клубней при сходе с выступов по направлению к центру терочного диска, способствующего переворачиванию и поочередному контакту клубней разного веса с пове рхностью терочного цилиндра.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в повышении производительности очистки; возможности одновременной очистки корнеплодов, различающихся по форме и весу (от 50 до 200 г); уменьшении отходов мякоти клубней за счет более равномерной очистки поверхности; уменьщении деформации и отжимки поверхностного слоя клубней; уменьшении скорости вращения диска за счет эффекта обкатывания клубней и тем самым упрощении и удешевлении конструкции.

Испытаниями установлено, что по сравнению с бытовой картофелечисткой фирмы «Krupps-Solingen (ФРГ), производительность очистки предлагаемым устройством в 5 раз выще при скорости вращения диска, в 2 раза меньшей.