УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ

Полезная модель относится к области кормопроизводства, в частности к машинам для переработки корнеклубнеплодов.
Известно устройство для измельчения корнеклубнеплодов, содержащее корпус, вертикальную камеру, горизонтальный диск с ножами и отверстиями (см. «Машины и оборудование для приготовления кормов», справочник, 4.1 И.В.Кулаковский и др., М., Россельхозиздат, 1987 г.).
К недостаткам известного устройства следует отнести низкое качество измельченных корнеклубнеплодов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для измельчения корнеклубнеплодов (А.с. СССР №1242049, А01F 29/00, 1986 г.), содержащее корпус, вертикальную камеру с противорезом, два горизонтальных диска, деку с отверстиями и ножи, установленные на верхние диски, противорез которого выполнен по спирали и установлен под острым углом по ходу его вращения, лопатки, установленные между дисками и выполненные по спирали выпуклостью в сторону по направлению дисков. Однако, данное устройство не улучшает качество стружки корнеклубнеплодов, при этом часть корнеклубнеплодов при измельчении частично раздавливается и сока выделяется больше, чем при резании.
Технический результат от использования полезной модели - улучшение качества стружки корнеклубнеплодов и снижение потери сока за счет оптимальных условий резания.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для измельчения корнеклубнеплодов, содержащем корпус, вертикальную камеру, горизонтальные диски ножи. Согласно полезной модели, противорез выполнен поворачивающимся относительно своей продольной оси и изменяющим угол наклона к плоскости дисков и имеет фиксирующее устройство, выполненное в виде кулачковой муфты, состоящей из двух полумуфт с радиально выполненными выступами, направленными друг против друга и пружины, установленной между полумуфтами, одна из которых представляет собой шайбу, жестко закрепленную на противорезе, другая жестко закреплена на корпусе и является одновременно направляющей втулкой для оси противореза, при этом ось противореза шарнирно соединена с поворотным рычагом через эксцентрик.
Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, так как может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
На фиг.1, 2, 3 изображена кинематическая схема, на фиг.4 общий вид, на фиг.5 вид сверху, на фиг.6 вид слева, на фиг.7 вид рычага управления со шкалой.
Устройство состоит из корпуса 1, вертикальной камеры 2. Корпус 1 крепится к фланцу электродвигателя 3, вал 4, на котором установлены три горизонтальных диска: нижний диск 5 с выгрузными лопатками 6 по периферии, средний диск 7 и верхний диск 8, в которых имеются прорези 9, над которыми установлены ножи 10. Между нижним диском 5 и средним диском 7 установлены лопатки 22. Противорез 11 выполнен заодно с шайбой 12, имеющей радиально выполненные выступы и осью противореза 13. Ось противореза 13 установлена на стенке камеры 2 в направляющей втулке 14, имеющей радиально выполненные выступы, входящие в зацепление с выступами на шайбе 12, и шарнирно соединена при помощи штифта 17 с эксцентриком 16, на котором жестко установлен рычаг управления 18 при помощи вилки 21. На наружной поверхности стенки камеры 2 относительно стержня 13 выполнена шкала 20. Между шайбой 12 и направляющей втулкой 14 установлена пружина 15. Диски 7 и 8 соединены между собой при помощи винта 19, который вставляется в дугообразное отверстие в верхнем диске 8 и ввинчивается в средний диск 7.
Устройство работает следующим образом.
п
н
н
п
Перед заполнением камеры 2 определяется приведенный размер измельчаемых корнеклубнеплодов d. В момент резания на корнеплод действуют две силы (фиг.1) сила F - нормальная составляющая, действующая со стороны противореза, и сила F - воздействия ножа на корнеклубнеплод. Кроме того, действуют две дополнительные силы: Q - результирующая сила давления на данный корнеклубнеплод массы в бункере и реакция кромки прорези R, При измельчении одного отдельно взятого корнеклубнеплода сила Q будет близка по значению к нулю, а реакция R будет близка к нулю и зависеть от направления действия сил F и F.
н
п
Оптимальным условием резания будет такое, при котором силы F и F будут иметь одну линию действия, т.е. равнодействующая этих двух сил будет направлена вдоль этой же линии действия или равна нулю (фиг.2). В противном случае корнеклубнеплод будет либо излишне прижиматься к кромке прорези (фиг.1), в результате чего производительность увеличится, но при этом корнеклубнеплод будет частично раздавливаться и больше выделять сока, либо вытесняться от прорези, производительность при этом уменьшится.
Оптимальные условия резания можно достичь регулировкой угла наклона рабочей поверхности противореза к плоскости ножа, который определяется из уравнения
где d - приведенный размер корнеклубнеплода;
а - ширина прорези;
h - толщина ножа.
Расчетным путем были определены и экспериментально проверены оптимальные углы наклона противореза к плоскости ножей, результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1
Углы наклона противореза к плоскости ножей.
Вид корнеклубнеплодов
Размер, мм
Угол, град
Картофель
До 50
65
Картофель
До 80
30
Свекла
До 100
23
Турнепс
До 120
20
Регулируется величина измельчения путем смещения верхнего диска 8 относительно среднего 7 и фиксирования взаимного расположения дисков при помощи винтов 19 (фиг.5). Определяется и устанавливается угол а для установки которого рычаг управления 18 с эксцентриком 16 из нижнего положения I, поворачивается в верхнее положение II (фиг.4), при этом, эксцентрик 16, жестко закрепленный с рычагом управления 18 и эксцентрично шарнирно соединенный с осью противореза 13 при помощи штифта 17, поворачивается относительно оси штифта 17, преодолевая силы трения между наружной торцовой поверхностью направляющей втулки 14 и цилиндрической поверхностью эксцентрика 16. После прохождения рычагом управления положения Ш под действием пружины 15 ось противореза 13 с шайбой 12 и противорезом 11 смещаются в направляющей втулке 14, при этом шайба 12 и направляющая втулка 14 разъединяются. Затем рычаг управления 18 поворачивается относительно оси противореза 13, при этом устанавливается необходимый угол а по шкале 20, после чего противорез фиксируется в установленном положении путем поворота рычага управления в положение I. Фиксирование рычага в положении I происходит за счет сил упругой деформации направляющей втулки 14 и эксцентрика 16, сил трения между ними, и сил тяжести самого рычага управления 18.
Корнеклубнеплоды загружаются в камеру 2 после регулировки, при вращении вала 4 увлекаются во вращение верхним диском 8 с ножами 10. При поступлении их к противорезу 11 они прижимаются к диску 8 и стенкам камеры 2, вследствие того, что противорез выполнен по логарифмической спирали и установлен под острым углом а к дискам по ходу вращения дисков, происходит защемление корнеклубнеплодов. Это позволяет вращающимся ножам 10 срезать ломтики корнеклубнеплодов установленных размеров и подавать через прорези 9 в зазор между средним 7 и нижним 5 дисками, где они под действием центробежной силы и спиралеообразности лопаток 22 направляются к периферии, а с помощью выгрузных лопаток 6, установленных на переферии нижнего диска 5 к выгрузному окну.
Таким образом, качество стружки обеспечивается за счет правильного выбранного угла установки противореза к ножам, что так же обеспечивает снижение потерь выделяемого сока.