НОРИЯ ФАДЕЕВА

Устройство относится к конвеерам с бесконечными тяговыми элементами, например цепями, лентами, а именно к ковшовым элеваторам или ковшовым (черпаковым) подъемникам (нориям), предназначенным для транспортировки или подъема снизу вверх семян зерновых, бобовых и масличных культур или иных сыпучих частиц.
При транспортировке семян необходимо не обрушить семена, не повредить оболочку и зерно семян. Целостность оболочки и его ядра влияет на всхожесть посева семян, жизнеспособность будущего растения в начальной фазе его развития, что в конечном счете, помимо всего прочего, влияет на величину и качество будущего урожая.
Известна нория для семенного зерна, содержащая, по меньшей мере, одну вертикальную норийную трубу, охватывающую конвеер с бесконечным тяговым элементом с размещенными на нем ковшами (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1271408 опубл. 23.11.86. Бюл. №43).
В известном устройстве снижение травмирования семян осуществляется путем выполнения передней стенки ковшей из эластично-упругого материала, что возможно снижает вероятность обрушения семян кромками ковшей при большой скорости их вхождения в семенную массу.
В известном устройстве невозможно существенно снизить скорость движения самих ковшей до обеспечения безударного входа их кромок в семенную массу в момент зачерпывания семян ковшами, так как при этом для известной конструкции нории начнется увеличение обратной сыпи семян в норийные трубы при опорожнении ковшей от семян на выходе из устройства.
Обратная сыпь семян, помимо снижения производительности устройства, опасна для семян тем, что при падении семян с большой высоты (например, 60 м) семена многократно ударяются о элементы конструкции конвеера внутри норийных труб, что приводит к
травмированию семян, которые обратно попадают в нижнюю часть нории и, будучи уже травмированными, снова зачерпываются ковшами нории.
Целью усовершенствования является: снижение повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту нории; устранение обратной сыпи семян на выходе из устройства при работе нории на малых скоростях перемещения бесконечных тяговых элементов с ковшами.
Указанная цель достигается тем, что нория, содержащая, по меньшей мере, одну вертикальную норийную трубу, охватывающую конвеер с бесконечным тяговым элементом с размещенными на нем ковшами, согласно усовершенствованию, отличающаяся тем, что вертикальная норийная труба в верхней части переходит в наклонную норийную трубу, наклоненую под углом α величиной от 30 до 60 градусов к вертикали.
Благодаря наличию наклонной норийной трубы возможно изменить траекторию полета семян на выходе из нории. При этом семена не летят с ударом о стенку головки, а даже при малой скорости движения конвеера свободно и безударно ссыпаются в выходное отверстие и выходят из нории без травм, обрушения и без обратной сыпи семян на выходе из устройства, так как в силу определенного наклона норийной трубы в пределах угла а от 30 до 60 градусов от вертикали возможно исключить попадание семян из головки снова в полости норийных труб, что устраняет обратную сыпь семян и связанное с этим явлением их травмирования.
При малых скоростях движения конвеера достигается возможность безударного входа ковшей в семенную массу при ее зачерпывании ковшами нории и пониженной силе трения ковшей при проходе их через слой семян в полости башмака, что также снижает травмирование семян при работе устройства.
Технический результат: снижена возможность повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту нории; устраняется возможность обратной сыпи семян на выходе из устройства при работе нории на малых скоростях перемещения
бесконечных тяговых элементов с ковшами; достигается возможность безударного входа ковшей в семенную массу при ее зачерпывании ковшами нории.
Другие цели, особенности, преимущества и возможности использования устройства видны из нижеприведенного описания примеров выполнения на основании рисунков. При этом все описанные и/или графически представленные признаки сами по себе или любой разумной комбинации составляют предмет усовершенствования, независимо от общих требований или обратной связи.
Фиг.1. Нория Фадеева. Схематический вид сбоку на устройство.
Перечень обозначений на чертежах.
1 - вертикальная норийная труба;
2 - конвеер с бесконечным тяговым элементом в виде ленты или цепи;
3 - ковш;
4 - наклонная норийная труба;
5 - угловая соединительная секция норийных труб 1, 4;
6 - головка с приводом конвеера 2;
7 - башмак;
8 - насыпной носок;
9 - ведущий барабан конвеера 2;
10 - нижний барабан конвеера 2;
11 - семена или сыпучий материал;
12 - угловые ролики конвеера 2;
13 - выходное отверстие.
α - угол наклона наклонной норийной трубы 4 к вертикали.
Нория Фадеева содержит:
по меньшей мере, одну вертикальную норийную трубу 1, охватывающую конвеер 2 с бесконечным тяговым элементом в виде ленты или цепи с размещенными на нем ковшами 3; вертикальная норийная труба 1 в верхней части переходит в наклонную норийную трубу 4, наклоненую под углом α величиной от 30 до 60 градусов к вертикали.
Норийные трубы 1, 4 секционные и соединены между собой угловой соединительной секцией 5.
Общая длина норийных труб может достигать до 60 м.
Верхняя часть наклонной норийной трубы 4 имеет головку 6 с приводом конвеера 2. Нижней частью вертикальная норийная труба 1 опирается на башмак 7. Башмак 7 содержит насыпной носок 8. Головка 6 содержит ведущий барабан 9 конвеера 2, через который перекинут бесконечный тяговый элемент в виде ленты или цепи. Нижний барабан 10 конвеера 2 расположен в башмаке 7. Ось конвеера 2 внутри норийных труб 1, 4 имеет такой же угол α наклона от вертикали, как и наклонная норийная труба 4. Переход конвеера 2 от вертикального подъема груза семян 11 к подъему груза семян 11 под углом а имеет место в угловой соединительной секции 5 норийных труб 1, 4 с помощью угловых роликов 12.
Работа устройства происходит следующим образом.
Семена 11 засыпают через носок 8 в башмак 7. Из башмака 7 ковши 3 при движении конвеера 2 огибают нижний барабан 10 и черпают семена 11. Загрузившись семенами 11, ковши 3, подымают груз семян 11 вверх по вертикальной норийной трубе 1 с переходом в наклонную норийную трубу 4. Обогнув частично ведущий барабан 9, ковши 3, высыпают груз семян 11 в головке 6. Пустые емкости ковшей 3 возвращаются по полостям норийных труб 4, 1 снова в башмак, где снова черпают семена 11.
Благодаря наличию наклонной норийной трубы 4 возможно изменить траекторию полета семян 11 на выходе из нории. При этом семена 11 не летят с ударом о стенку головки 6, а даже при малой скорости движения конвеера 2 свободно и безударно ссыпаются в выходное отверстие 13 и выходят из нории без травм, обрушения и без обратной сыпи семян на выходе из устройства, так как в силу определенного наклона норийной трубы 4 в пределах угла α от 30 до 60 градусов от вертикали возможно исключить попадание семян 11 из головки 6 снова в полости норийных труб 4, 1, что устраняет обратную сыпь семян и связанное с этим явлением их травмирования.
При малых скоростях движения конвеера 2 достигается возможность безударного входа ковшей 3 в семенную массу при ее зачерпывании ковшами 3 и пониженной силе трения ковшей 3 при проходе их через слой семян 11 в полости башмака 7, что также снижает травмирование семян 11 при работе устройства.
3
3
При загрузке ковшей сыпучими частицами, например, семенами растений (пшеницы, ячменя, ржи, овса и других), происходит осыпание лишних частиц в начале вертикальной норийной трубы, оставшиеся в ковшах сыпучие частицы под действием сил тяжести и динамического воздействия при движении ковшей с определенной скоростью образуют естественный откос с уклоном поверхности откоса от ленты конвеера. При этом угол естественного откоса относительно горизонтали зависит в основном от вида семян и влажности. Например, для подсолнечника угол естественного откоса сухих семян колеблется от 27 до 35 град., влажных семян - до 42 град., высоковлажных засоренных достигает 55 градусов при насыпной плотности от 325 до 440 кг/м и и температуре 15-20°С. Угол естественного откоса пшеницы и ячменя при насыпной плотности 730-780 кг/м составляет от 28 до 40 град, для ржи - от 23 до 38 град., для овса - от 31 до 44 град.
При переходе ковшей из вертикальной части норийной трубы в наклонную ее часть происходит автоматический поворот ковшей на тот же угол α, что и наклон верхней части норийной трубы. При этом (см. табл.1), изменяется относительно горизонтали сформировавшийся ранее угол естественного откоса сыпучих частиц в ковшах. В зависимости от угла α наклона верхней части норийной трубы к вертикали угол естественного откоса может изменять направление уклона. Как видно из таблицы 1, при наклоне верхней части норийной трубы до 60 град. возможно при проектировании нории выбрать необходимый угол наклона норийной трубы под определенный вид сыпучих частиц из условия их непросыпания в наклонной части норийной трубы, т.е. при не превышении величины угла естественного откоса. В таблице 1 приведены минимальные величины углов уклона откоса для сухих семян при их влажности 17%.
В таблице 2 приведены результаты исследования по определению границ зон оптимальных щадящих режимов для сыпучих частиц в зависимости от скорости движения ковшей и угла налона наклонной части нории. Зона 1 при угле наклона верхней части норийной трубы до 30 град. характеризуется преждевременным высыпанием сыпучих частиц из ковшей при их повороте на барабане в конце наклонного участка. Зона 2 характеризуется наличием выбрасывания сыпучих частиц силами инерции от ковшей с ударами их о стенку головки нории, что травмирует семена растений и изнашивает стенку головки нории. Зона 3 характеризуется преждевременным высыпанием сыпучих частиц на наклонном участке из-за сверхрасчетного изменения положения ковша на наклонном участке. Зона 4 перспективных режимов для легковесных семян. Зона 5 оптимальных щадящих режимов транспорта семян. Зона 6 пониженной производительности транспорта семян.