Шнековый очиститель корнеплодов Советский патент 1992 года по МПК A01D33/08 

сл

С

Использование: очистка корнеплодов, например сахарной свеклы. Сущность изобретения: устройство содержит два параллельных шнековых вальца 1 и 2, на каждом из которых выполнены основная 5, и концевая (обратная) 6, встречная основной навивки. Концевые навивки выполнены С меньшим шагом, чем основные, при этом отношение шага концевой обратной навивки к шагу основной составляет не менее 0,6. 2 ил.

Фиг. 2

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к свеклоуборочным машинам.

Известны шнековые очистители корнеплодов, содержащие горизонтальные валь- цы со спиральной навивкой, перемещающей корнеплоды вдоль оси вращения вальцов с одного конца шнеков, где происходит их загрузка корнеплодами с примесями почвы и растительных остатков, в другой конец, где происходит выгрузка очищенных корнеплодов на последующие рабочие органы машины, чаще всего на скребковый погрузочный элеватор,

Недостатком этих устройств является забивание растительными примесями и почвой промежутков между вальцами шнеко- вого очистителя у его выходного конца, а также пространства между кронштейнами, к которым крепятся вальцы. В результате возникают заторы корнеплодов, снижающие пропускную способность очистителя, увеличиваются их повреждения, ухудшается очистка.

В прототипе для улучшения очистки корнеплодов конец каждого шнека выполнен (на небольшом участке длины) с навивкой, обратной основной. Под действием обратной навивки ворох корнеплодов притормаживается, а растительные примеси отодвигаются от конца вальцов в зону стыка основной и обратной навивок, где происходит интенсивное выделение примесей за пределами опорных кронштейнов вальцов.

Недостатком прототипа является силь- ное торможение корнеплодов обратной навивкой, их повреждение от взаимного соударения с корнеплодами, подаваемыми основной навивкой, вспучивание у выходного конца вальцов, что приводит к слишком интенсивным соударениям корнеплодов с корнеотводящими рабочими органами, например со скребками выгрузного элеватора, который обычно располагают в секлоуборочных машинах у выхода корне- плодов из шнекового очистителя.

Целью изобретения является снижение повреждений и улучшение очистки корнеплодов.

Цель достигается тем. что обратная на- вивка на шнековых вальцах выполнена с меньшим шагом и меньшей высотой, чем основная, причем отношение шага Т2 обратной навивки к шагу Ti основной установлено в пределах

0,6 Т2/Т1 1,0.

Такая конструкция шнекового очистителя позволяет повысить его производительность, снизить повреждения корнеплодов и улучшить их очистку.

Это происходит благодаря тому, что вообще уменьшение шага навивки позволяет (см,Еремеев И.Д. Элементы теории построения рабочих органов свеклоуборочных комбайнов.- М.: 1961, с.110, формула 222, стр. 104, формулы 196, 197) уменьшить скорость отталкивания корней витками очистителя и увеличить угол их наклона к оси шнеков.

Таким образом, если уменьшить шаг спиралей шнеков, то уменьшится опасность защемления корней, т.е. их повреждение. Однако для основной навивки, занимающей примерно 85% длины шнеков, это нецелесообразно по причине уменьшения производительности очистителя.

Наоборот, для обработки навивки уменьшение ее шага может стать эффективным, так как снизится торможения корней и их сгруживание к выходу из очистителя, при этом уменьшится вероятность защемления шнеками корней в зоне их наибольшего скопления (на выходе). Поэтому предлагается установить на шнеках обратные навивки с меньшим шагом, чем основные. С другой стороны, еще одним фактором, снижающим повреждения корнеплодов, является выполнение соотношения между шагами обратной и основной навивок в пределах не менее 0,6.

Обоснованием являются следующие соображения.

У стыка основной и оборатной навивок отдельные корнеплоды соударяются друг с другом со скоростью vy (vi + V2), где vi, V2 - соответственно осевые скорости, сообщаемые корнеплодам основной и обратной навивками. Скорость vy не должна превышать некоторой безопасной величины, которую можно определить по формуле: УДОП V2gh , где д 9,8 м/с2, h 0,5 м - установленная агротребованиями высота падения корнеплода на корнеплод, не вызывающая их повреждений. Тогда получаем первое условие-отсутствия повреждений корней при соударении.

(vi + V2) V 2-9,8-0,5, (vi + V2) 3,13м/с.

(1)

Для более равномерного и безударного заполнения корнеотводящего транспортера, располагаемого, как правило, за шнеко- вым очистителем, должно выполняться условие

vi-V2 УЭ.СОЗ а э,(2)

где v3 - поступательная скорость скребков транспортера (элеватора).

аэ - угол наклона транспортера к горизонту.

Эти параметры на свеклоуборочных машинах стабильны и могут быть приняты (из условия минимума повреждений корней и обеспечения требуемой производительности) следующими:

va 1,0 1,22 м/с,

аэ 55°.

Тогда выражение (2) примет вид vi - va 1,0-cos 55°

или

vi - V2 0,57 .

Примем во внимание, что для шнековых вальцов осевые скорости спиралей пропорциональны их шагам, т.е.

V2

v 1 Т 1 Тогда на основании условий (1) и (2а)

получим

(1- -) Т2/Т2 ( . (4)

Поскольку мы уже установили, что

то из сопоставления этого факта с правой частью условия (4) получим

vi 1,56, м/с,

Тогда после подстановки значения vi получим (с точностью до десятых долей).

0,6 T2/Ti 1,

На фиг. 1 представлен предлагаемый шнековый очиститель корнеплодов, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Очиститель состоит из двух шнековых вальцов 1 и 2, вращающихся в кронштейнах 3 и 4, несущих основную спиральную навивку 5 с шагом Ti и обратную навивку 6 с шагом Т2. Отношение T2/Ti меньше 1, но не меньше 0,6. Обратная навивка 6 установлена в конце вальцов 1 и 2 на участке их длины, перекрывающем расположение кронштейков

гома(из 5 й и новыхор

(3)

(4)

вой

vi .

(5)

10

15

2а) 20

25

30

35

40

45

50

ый ид

вых нах ив6 с не лены, ейнов 3. К концам шнековых вальцов, где установлена обратная навивка 6, примыкает наклонный скребковый элеватор 7, отводящий очищенные корнеплоды в транспортные средства.

Предлагаемый шнековый очиститель работает следующим образом.

Ворох корнеплодов, содержащий растительные и почвенные примеси, поступает на шнеки 1 и 2 в зоне расположения основной навивки 5 ближе к ее началу и перемещается ею в направлении стрелки. В конце шнеков корнеплоды попадают в зону действия обратных спиралей 6, которые притормаживают ворох, заставляя растительные примеси, защемленные в зазорах между вальцами, смещаться противоположно потоку корнеплодов, отодвигаясь от кронштейнов 3.

В зоне стыка основной 5 и обратной навивок 6 благодаря взаимодействию спиралей и цилиндрических поверхностей шнеков с ворохом корнеплодов происходит их наиболее интенсивная очистка и удаление примесей за пределы машины.

Благодаря тому, что отношение шагов обратной и основной навивок меньше 1, корнеплоды, частично притормаживаясь, вместе с тем более устойчиво движутся на выход из очистителя, меньше защемляются в межшнековой щели, т.е. меньше повреждаются. Благодаря тому, что указанное отношение шагов в то же время не менее 0,6, корнеплоды меньше соударяются друг с другом и со скребками корнеотводящего элеватора 7.

При этом снижаются повреждения корнеплодов, а также улучшается их очистка, поскольку уменьшается сгруживание корнеплодов у элеватора, лучше и мягче, более рассредоточен но и равномерно они поступают на его скребки, что способствует более свободному просеиванию примесей в промежутки между корнеплодами, шнековыми цилиндрами 1 2 и прутками элеватора 7.

Проведение испытания данного устройства показали его эффективность.

Формула изобретения

Шнековый очиститель корнеплодов, состоящий из двух параллельных шнековых вальцов, каждый из которых содержит основную и концевую встречную основной навивки, отл ичающийся тем, что, с целью снижения повреждений корнеплодов и улучшения их очистки от примесей, концевые навивки выполнены с меньшим шагом, чем основные, при этом отношение шага концевой обратной навивки к шагу основной составляет не менее 0,6.

4

V Подача. 1 5 Выгрузка

I I

Ч

X

ч

чл /

п

Фиг.1