Устройство для поштучного захвата и передачи корнеклубнеплодов или предметов Советский патент 1992 года по МПК A23N15/00 

Изобретение относится к технике транспортировки корнеклубнеплодов или предметов с использованием принципа вакуумного присасывания и может применяться в устройствах поштучного захвата и передачи клубней, овощей, плодов, деталей или изделий.

Известны устройства для поштучного захвата и передачи корнеклубнеплодов или предметов с присасывающими отверстиями на роторе, захватывающими корнеклубнеплоды или предметы непосредственно из стационарного питающего бункера,

Недостатком таких устройств является малая производительность из-за невозмож- ности обеспечения захвата при большой скорости вращения ротора.

. Известны также устройства, захватывающие корнеклубнеплоды или предметы не непосредственно из стационарного питаю- щего бункера, а с промежуточного элеватора. Известное устройство для поштучного захвата и передачи корнеклубнеплодов или предметов содержит установленный на полой осм посредством подшипников полый ротор, выполненный с разномерно расположёнными на его торцах присасывающими отверстиями, сообщенными посредством каналов с полостью ротора, и размещенный внутри ротора узел перекрытия каналов. Ори этом полость ротора сообщена с полостью оси посредством прохода в ее стенке, а один из концов оси подключен к источнику вакуума. Проход и стенке оси выполнен в виде перфорации. Подшипники выполнены в. виде подшипников скольжений. Узел перекрытия каналов ротора представляет собой механизм, состоящий из каркаса, гибкой бесконечной ленты, контактирующей с внутренней поверхностью ротора, натяжного устройства яенты. опорных роликов ленты и прижимных пружин. Захват корнеклубнеплодов или предметов присасывающими отверстиями производится с промежуточного элеватора. Ротор и элева- тор синхронизированы, вследствие чего скорость присасывающих отверстий относительно захватываемых корнеклубнеплодов или предметов равна нулю. Благодаря этому скорость вращения ротора и, следова- тельно; производительность устройства не ограничены.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и большие энергозатраты. Сложность конструк- ции обусловлена сложностью узла перекрытая каналов ротора, посредством которых присасывающие отверстия сообщены с полостью ротора. Энергозатраты велики из-за трения в узле перекрытия

каналов, больших протечек воздуха через зазоры между гибкой бесконечной лентой и внутренней поверхностью ротора, а также вследствие значительных потерь давления воздуха в проходе из полости ротора в полость оси.

Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для поштучного захвата и. передачи корнеклубнеплодов или предметов, содержащем установленный на полой оси посредством подшипников полый ротор, выполненный с равномерно расположенными на его торцах присасывающими отверстиями, сообщенными посредством каналов с полостью ротора, и размещенный внутри ротора узел перекрытия каналов, причем полость ротора сообщена с полостью оси посредством прохода в ее стенке, а один из концов оси подключен к источнику вакуума, узел перекрытия каналов ротора выполнен в виде сектора, неподвижно за крепленного на оси ротора и размещенного в его полости так, что наружная цилиндрическая поверхность сектора эквидистантна внутренней поверхности ротора, причем зазор между этими поверхностями больше радиального зазора в подшипниках.

При этом зазор между наружной цилиндрической поверхностью сектора и внутренней поверхностью превышает радиальный зазор в подшипниках не более, чем на 0,0006 внутреннего диаметра ротора.

Подшипники могут быть выполнены в виде подшипников качения.

Подшипники качения могут быть выполнены герметичными.

Проход в стенке оси ротора может быть выполнен в виде одного прямоугольного выреза.

При этом угловой размер выреза может быть равен разности 360° и угла перекрытия каналов ротора, а ближайшая к месту подключения вакуума стенка выреза плавно сопряжена с внутренней поверхностью оси. .

Кроме того, сопряжение стенки выреза с внутренней поверхностью оси может быть выполнено по дуге окружности, радиус которой равен толщине стенки оси.

С целью уменьшения массы и материалоемкости устройства, сектор узла перекрытия каналов может быть выполнен в виде секторной обечайки и элементов, соединяющих ее с осью ротора.

Нафиг.1 изображено устройство для поштучного захвата и передачи корнеклубнеплодов или предметов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел i на фиг.2; на фиг.4 - вид Б на фиг, 1; на фиг.5 узел II на фиг.2; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.2 (случай выполнения неподвижного сектора в виде секторной обечайки и элементов, соединяющих ее с осью ротора).

Устройство содержит установленный на полой оси 1 посредством подшипников 2, 3 полый ротор 4, выполненный с равномерно расположенными на его торцах 5, 6 присасывающими отверстиями 7, сообщенными посредством каналов 8 с полостью 9 ротора 4, и размещенный внутри ротора 4 узел 10 перекрытия каналов 8 в пределах центрального угла в. При этом полость 9 ротора 4 сообщена с полостью 11 оси 1 посредством прохода 12 в ее стенке 13, а один конец 14 оси 1 подключен к источнику вакуума (не показан).

Узел 10 перекрытия каналов 8 ротора 4 выполнен в виде сектора,.неподвижно закрепленного на оси 1 ротора 4 и размещенного в его полости 9 так, что наружная цилиндрическая поверхность 15 сектора эквидистантна внутренней поверхности 16 ротора 4, причем зазор S между поверхностями 15 и 16 больше радиального зазора s в подшипниках 2 и 3.

При этом зазор S превышает зазор s не более, чем на 0,0006 внутреннего диаметра D ротора 4.

Подшипники 2 и 3 выполнены в виде герметичных подшипников качения.

Проход 12 в стенке 13 оси 1 ротора 4 выполнен в виде одного прямоугольного выреза 17.

Угловой размер р выреза .17 равен разности 360° и угла в перекрытия каналов 8 ротора 4.

Ближайшая к месту подключения вакуума стенка 18 выреза 17 плавно сопряжена с внутренней поверхностью 19 оси 1.

Сопряжение стенки 18 выреза 17с внутренней поверхностью 19 оси 1 выполнено по дуге окружности, радиус которой г равен толщине б стенки 13 оси 1.

Сектор 10 может быть выполнен в виде секторной обечайки 20 и элементов 21, 22/ 23, соединяющих ее с осью 1 ротора 4.

Устройство работает следующим образом.

Привод устройства (не показан) через зубчатый венец 24 вращает ротор 4 и синхронно с ним - элеватор 25 с- корнеклубнеплодами или предметами 26. Приводится в движение и транспортер 27, на который поштучно должны передаваться корнеклубнеплоды или предметы 26. При вращении ротора 4 внутренняя поверхность 16 ротора 4 не задевает об эквидистантную ей наружную цилиндрическую поверхность 15 неподвижного сектора 10, так как между поверхностями 16 и 15 имеется зазор S, больший радиального зазора s в подшипниках 2 и 3. 5 Одновременно благодаря работающему источнику вакуума воздух из помещения, где установлены устройство, элеватор 25 и транспортер 27, последовательно проходит: группу присасывающих отверстий 7, нахо0 дящихся вне зоны неподвижного сектора 10; соответствующие этим отверстиям каналы 8; полость 9 ротора 4; проход 12 в стенке 13 оси 1. выполненный в виде одного прямо- угольного выреза 17; полость 11 оси 1.

5 Вследствие ускорения воздуха при входе из помещения в присасывающие отверстия 7 в последних в соответствии с законом Бер- нулли устанавливается давление, меньшее чем в помещении. Под воздействием сил.ы,

0 обусловленной разностью давлений в помещении и в присасывающих отверстиях 7, корнеклубнеплоды или предметы 26 поштучно захватываются с элеватора 25 присасывающими отверстиями 7. Захваченные

5 корнеклубнеплоды или предметы 26 перемещаются ротором 4 по окружности до тех пор, пока не попадают в зону расположения неподвижного сектора 10. Как только присасывающее отверстие 7 с удерживаемым им

0 корнеклубнеплодом или предметом 26 оказывается в зоне сектора 10. канал 8, сообщающий данное присасывающее отверстие 7 с полостью 9, ротора 4, перекрывается наружной цилиндрической поверхностью 15

5 сектора 10, а течение воздуха по этому каналу 8 и соответствующему ему присасывающему отверстию 7 практически прекращается. Вследствие этого давление в присасывающем отверстии 7 повышается

0 почти до давления в помещении, сила, прижимающая корнеклубнеплод или предмет 26 к присасывающему отверстию 7. исчезает, и корнеклубнеплод или предмет 26 под действием собственного веса падает на

5 транспортер 27.

Течение воздуха по присасывающим отверстиям 7, каналам 8, полости 9, проходу 12 в стенке 13 оси 1 и полости 11 оси 1 сопровождается потерями давления, кото0 рые являются основной причиной энергозатратна работу источника вакуума. Второй причиной энергозатрат на работу источника вакуума являются протечки воздуха через зазоры между наружной цилиндрической

5 поверхностью 15 узла ТО перекрытия каналов 8 ротора 4 и внутренней поверхностью 16 ротора 4..

Выполнение узла перекрытия каналов ротора в виде сектора, неподвижно закрепленного на оси ротора и размещенного в его

полости так, что наружная цилиндрическая поверхность 15 сектора эквидистантна внутренней поверхности 16 ротора, причем зазор S между этими поверхностями больше радиального зазора s в подшипниках, что упрощает конструкцию и снижает энергозатраты. Конструкция упрощается потому, что в узле во много раз уменьшается число деталей т полностью устраняются движущиеся детали, т.е. узел из сложного механизма превращается в группу максимум из нескольких простых неподвижных деталей. Энергозатраты снижаются за счет исключения трения в узле и между узлом и ротором.

Превышение зазора S над радиальным зазором s в подшипниках не более, чем на 0,0006 D обеспечивает снижение энергозатрат за счет уменьшения протечек воздуха через зазоры между поверхностями 15 и 16 благодаря уменьшению площади зазоров.

Выполнение подшипников устройства в виде подшипников качения снижает энергозатраты за счет уменьшения протечек воз- духа через зазоры между поверхностями 15 и 18, так как подшипники качения дают возможность назначить меньший зазор S благодаря тому, что радиальный зазор в подшипниках качения меньше, чем в под- шипниках скольжения.

Выполнение подшипников качения герметичными упрощает конструкцию устройства, так как отпадает необходимость в специальных уплотнениях, которые нужны в случае негерметичных подшипников качения или подшипников скольжения.

Проход в стенке оси ротора в виде одного прямоугольного выреза упрощает технологию выполнения прохода, так как один вырез сделать проще, чем перфорацию. Кроме того, за счет устранения перемычек между отверстиями перфорации увеличивается площадь прохода из полости ротора в полость, оси, л тем самым уменьшаются по- тери давления воздуха в проходе, а с ними и энергозатраты.

Равенство углового размера выреза разности 360° и угла перекрытия каналов ротора снижает энергозатраты, поскольку это максимально возможный угловой размер зыреза, обеспечивающий наибольшую площадь прохода и, следовательно, наименьшие потери давления.

Плавное сопряжение ближайшей к мес- ту подключения вакуума стенки выреза с внутренней поверхностью оси снижает энергозатраты, так как уменьшаются потери давления при повороте потока воздуха от

радиального направления в вырезе к осевому в полости оси.

Сопряжение стенки выреза с внутренней поверхностью оси по дуге окружности, радиус которой равен толщине стенки оси, снижает энергозатраты благодаря максимальному уменьшению потерь давления при обтекании воздухом поверхности этого сопряжения.

Выполнение сектора узла перекрытия каналов ротора в виде секторной обечайки и элементов, соединяющих ее с осью ротора, уменьшает массу и материалоемкость устройства, так как при таком выполнении сектора он становится фактически пустотелым.

Формула изобретен и я

1.Устройство для поштучного захвата и передачи корнеклубнеплодов или предметов, содержащее установленный на полой оси посредством подшипников полый, ротор, выполненный с равномерно расположенными на его торцах присасывающими отверстиями, сообщенными посредством каналов с полостью ротора, размещенный внутри ротора узел перекрытия каналов, причем полость ротора сообщена с полостью оси посредством прохода в ее стенке, а один из концов оси подключен к источнику вакуума, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения энергозатрат, узел перекрытия каналов ротора выполнен в виде сектора, неподвижно закрепленного на оси ротора и размещенного в его полости так, что наружная цилиндрическая поверхность сектора эквидистантна внутренней поверхности ротора/ причем зазор между этими поверхностями больше радиального зазора в подшипниках.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ё- с я тем, что зазор между цилиндрической поверхностью сектора и внутренней поверхностью ротора превышает радиальный зазор в подшипниках не более, чем на 0,0006 внутреннего диаметра ротора.

3.Устройство по п,1 или 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что подшипники выполнены в виде подшипников качения.

4.Устройство по п.З, отличающее- с я тем, что подшипники качения выполнены герметичными.

5.Устройство по п.5, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что проход в стенке оси ротора выполнен в виде одного прямоугольного выреза.

6.Устройство по п.5, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что угловой размер выреза равен

разности 360° и угла перекрытия каналов ротора.

- 7, Устройство по п.5 или 6, о т л и ч a tout е е с я тем, что ближайшая к месту подключения вакуума стенка выреза плавно сопряжена с внутренней поверхностью оси,

8, Устройство по п.7, отличзющее- с я тем, что сопряжение стенки выреза с

Д-А

0

внутренней поверхностью оси выполнено по дуге окружности, радиус которой равен толщине стенки оси.

9. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью уменьшения массы и материалоемкости устройства, сектор узла перекрытия каналов выполнен в виде секторной обечайки и элементов, соединяющих ее с осью ротора.

Изобретение относится к технике транспортировки предметов с использованием принципа вакуумного присасывания и может применяться в роторных вакуумных устройств. поштучного захвата и передачи корнеклубнеплодов, деталей или изделий. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение энергозатрат, а также уменьшение массы и материалоемкости устройства. Устройство для поштучного захвата и передачи корнеклубнеплодов или предметов содержит узел перекрытия каналов 8 ротора 4. который является элементом тракта, соединяющего лрисасывающие отверстия 7 ротора с источником вакуума, в виде неподвижного секторе, закрепленного на неподвижной оси 1 ротора 4 и размещенного в его полости 9 так, что наружная цилиндрическая поверхность 15 сектора эквидистантна периферийной поверхности 16 камеры, причем зазор S между этими поверхностями 15 и 16 больше радиального зазора в подшипниках устройства. 8 з.п.ф- лы, 6 ил. (Л С

Фи&.2

I

t/fejuveHQ

Фиг.3

Аид Б

yltAUWHO - .

Фие4

ФШ. S