ПЛОСКОЕ КРУГЛОРЕШЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ НА ФРАКЦИИ
FLAT ROUND-SIEVE DEVICE FOR SEPARATION OF TUBEROUS ROOTS TO FRACTIONS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для разделения картофеля, столовой свеклы, моркови, редиса, репы и других корнеплодов на фракции по размерным признакам.
Предлагаемое устройство предназначено, прежде всего, для сортирования картофеля. После несложной модификации его можно использовать для разделения на фракции разных по форме и размерам корнеплодов и фруктов.
Известно множество устройств для сортирования картофеля. Несмотря на это поиски рациональной конструктивной и технологической схемы сортировки не прекращаются. Однако альтернативы широко используемым на производстве сортировкам с роликовой рабочей поверхностью пока не найдено.
Результаты анализа известных устройств указывают на перспективу совершенствования сортировок барабанного и дискового типа. Известен центробежный классификатор, содержащий не менее двух ярусов вращающихся просеивающих поверхностей, выполненных в виде дисков, состоящих из концентрично расположенных колец, между которыми расположены струны, образующие просеивающую поверхность (SU 831204A, 23.05.1981). Недостатком устройства является несовершенное приспособления для улавливания и съема клубней с калибровочной поверхности и отсутствие устройства для выталкивания непроходных клубней, «застрявших» в отверстиях калибрующей поверхности.
На наш взгляд ближайшими прототипом предлагаемого устройства является установка центробежной сортировки сыпучих материалов (RU №2349393, В078 1/08, опуб. 20.03. 2009 Бюл. №8).
Установка содержит два вращающихся решета, калибрующая поверхность каждого из которых выполнена в виде имеющих форму круга сетки, прикрепленной к ободу, приспособление для отвода фракций и механизм привода.
Недостатком данного устройства является, прежде всего, отсутствие несущей (базовой) конструкции (все висит на воздухе). Калибрующая поверхность решет выполнена в виде ячеек, имеющих шестиугольную щелевидную форму. Изготовить такую сетку не просто. В процессе работы в ячейках такой сетки будут «застревать» отдельные непроходные клубни. Отсутствует приспособление для выталкивания таких клубней.
Под действием значительной центробежной силы клубни будут ударяться об ограждение и неминуемо повреждаться.
Каким-то образом конвейер вывода фракций расположен по диаметру (а не по окружности) обода решета и имеет спиральное понижение. Причем ролики конвейеров приводятся в движение ободами решет. Сомнительно и не надежно.
В связи с этим заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:
- устранение указанных недостатков;
- упрощение конструктивной и технологической схемы сортировки дискового типа;
- предложить простое устройство для съема отсортированной фракции с калибрующей поверхности;
- предложить приспособление для очистки калибрующей поверхности от непроходных, застрявших клубней;
- создать возможность и удобство для отбора некондиционных клубней с выходного лотка фракций.
Указанные технические результаты достигаются тем, что калибрующие поверхности выполнены в виде сменных плоских решет, состоящих из концентрично расположенных с необходимым интервалом колец. Решета прикреплены к спицам колес, ступицы которых закреплены на вертикальном валу, приводимом в движение от конического редуктора. Круглые решета ограждены цилиндрическим чашеобразным кожухом, зафиксированным на стойках рамы с возможностью изменения его положения по высоте. На цилиндрической поверхности кожуха вырезаны окна для съема крупной и средней фракции, а на дне имеется окно для схода мелкой фракции. С внутренней стороны кожуха в зоне съема крупной и средней фракции над решетами имеются свободно вращающиеся колесные отсекатели, впереди которых под решетами размещены выталкиватели застрявших клубней (корнеплодов), выполненные в виде загнутых пластин, контактирующих с решетом с помощью пружины. Над каждым решетом под углом меньшим угла трения к траектории движения клубней поставлены пластинчатые отражатели, одним концом прикрепленные к кожуху.
Таким исполнением устройства обеспечивается, прежде всего, упрощение конструктивной схемы и снижение массы сортировки.
Существенным недостатком дисковых сортировок, вращающихся в горизонтальной плоскости, является краткий технологический путь компонентов обрабатываемого материала по решетчатой поверхности, поскольку под действием центробежных сил клубни (корнеплоды) мгновенно сходят с решета. Этим объясняется низкая пропускная способность и низкое качество работы вращающихся решет. С целью устранения этого недостатка мы предлагаем на пути движения клубней поставить пластинчатые отражатели (2…3 шт.), изменяющие траекторию движения клубней и удлиняющие технологический путь их перемещения по калибрующей поверхности.
В отличие от известных аналогичных устройств мы предлагаем простое приспособление для выталкивания застрявших между кольцами клубней (корнеплодов).
Предлагаемая конструктивная схема создает условия для отбора некондиционных клубней (корнеплодов), сходящих по приемным лоткам (безопасность работы, защита от пыли, удобная высота расположения лотков). Поэтому предусмотрено устройство для регулирования по высоте как решет, так и кожуха.
В процессе поисков рациональной конструктивной схемы дисковой сортировки нами опробовано в работе 4 типа калибрующей поверхности. Выбор остановили на предлагаемой схеме; наиболее простой, надежной в работе, имеющей сравнительно лучшие качественные показатели.
На фиг.1 приведена схема плоского круглорешетного устройства для разделения картофеля (корнеплодов) на фракции - вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху.
Основой устройства является вертикальный вал 1, нижним концом опирающийся через соединительную жесткую муфту 2 на выходной вал конического редуктора 3, а на верхний его конец надет шариковый подшипник, заключенный в корпус 4, закрепленный на поперечном брусе рамы. Вал 1 телескопический: положение верхней его части можно изменять по высоте относительно нижней трубчатой части.
На валу с помощью ступиц и стопорных болтов закреплены два одинаковых колеса 5 и 6 с возможностью изменения их положения по высоте и лопасти 7.
Ступицы колес 5 и 6 посредством плоских стальных спиц 8 (фиг.2) связаны с ободом 9. К спицам 8 прикреплены сменные решета. Решета составлены из разновеликих концентрично расположенных с необходимым интервалом колец 10.
Колеса 5 и 6, снабженные решетами, ограждены цилиндрическим чашеобразным кожухом 11. Кожух 11 прикреплен к полозкам 12, надетыми на стойки 13 рамы свободной посадкой закрепленными на этих стойках болтами. Такое устройство позволяет изменять положение кожуха 11 по высоте.
На цилиндрической поверхности кожуха 11 вырезаны окна прямоугольной формы: верхней - для съема крупной фракции, через нижнее окно сходят клубни (корнеплоды) средней фракции. На дне кожуха имеется окно (отверстие), длиной равное радиусу окружности кожуха, а ширина его соответствует ширине приемного лотка мелкой фракции. С внутренней стороны кожуха 11 в зоне съема крупной и средней фракции над решетами имеются свободно вращающиеся колесные отсекатели 14. Впереди отсекателей под решетами размещены выталкиватели застрявших клубней 15, выполненные в виде загнутых пластин. Плоская часть пластины с помощью пружины контактирует с нижней поверхностью решета.
Над каждым решетом под углом меньшим угла трения к траектории движения клубней поставлены пластинчатые отражатели 16 (2…3 шт.), одним концом прикрепленные к кожуху 11.
Плоское круглорешетное устройство для разделения клубней картофеля (корнеплодов) на фракции работает следующим образом. Клубни корнеплоды подаются на поверхность верхнего решета ленточным транспортером, снабженным лопастями. При этом мелкие клубни беспрепятственно на коротком пути движения подают на нижнее решето. Под действием возникающей центробежной силы клубни среднего и крупного размера начинают двигаться от центра решета к периферии. Однако этому препятствует сила трения и ребристая поверхность решета (клубни частично западают в кольцевую щель между сменными кольцами). Кроме того, на пути кругового движения клубней поставлены отражатели 16. Вследствие этого клубни раскатываются по всей поверхности решета и, перекатываясь по ней, всячески переворачиваются. При этом создаются условия для эффективного разделения средней фракции от крупной на всей поверхности решета. В процессе движения по решету значительная часть клубней застревает (зависает) между кольцами решета. Для выталкивания таких клубней на пути их движения по решетам имеется неподвижный плоский выталкиватель 15 с отогнутым вниз передним краем, который прижимается к решету с помощью пружины. Этой пластиной выжимаются (выталкиваются) не только застрявшие клубни, но и частично «засевшие» между кольцами крупные клубни. Выталкиватель 15 расположен в зоне выходного лотка. Поэтому под действием центробежных сил клубни по плоской поверхности выталкивателя легко сходят на выходной лоток. Сходу клубней способствует колесный отсекатель 14.
Аналогичный процесс происходит на нижнем решете. Мелкие клубни поступают на дно кожуха 11. На дне кожуха имеется прямоугольное отверстие (окно). В это окно клубни сталкиваются лопастями 7, приводимыми в движение от вала 1.
В отличие от других аналогичных устройств выходные лотки данной сортировки расположены в безопасной зоне, на высоте роста человека и с них удобно удалять некондиционные клубни. В случае необходимости предусмотрена регулировка кожуха 11 и вместе с ним блока решет по высоте.
Основные достоинства предлагаемого устройства:
- применение в качестве рабочего органа для разделения корнеклубнеплодов на фракции простых по устройству плоских, круглых решет;
- предлагается простое приспособление для раскатывания обрабатываемого материала по поверхности вращающегося решета;
- предлагается простое устройство для очистки решет от застрявших клубней (корнеплодов);
- возможность удаления некондиционных клубней.
Экономическая эффективность очевидна и подтверждается преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с аналогами.