КАРТОФЕЛЕСОРТИРОВАЛЬНАЯ МАШИНА

Предлагаемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению в частности к картофелесортировальным машинам грохотного типа.
Известны картофелесортировальные машины грохотного типа с решетами, имеющими круглые или квадратные отверстия («Справочник конструктора сельскохозяйственных машин». «Машиностроение», М., 1969. С.61...76).
Недостатком решет с круглыми отверстиями является низкая производительность единицы площади решета, так как значительную его часть занимают перемычки между отверстиями, что снижает суммарную площадь отверстий относительно общей площади решета.
Показателем пропускной способности решет является коэффициент μ, представляющий собой отношение суммарной площади отверстий к площади решета. Максимально возможное теоретическое значение этого коэффициента, определяемого по геометрическим параметрам, для решет с круглыми отверстиями может быть: μ=π/4=0,78.
Преимуществом решет с круглыми отверстиями является высокая точность калибрования клубней, особенно округлой формы, обозначаемая в международной классификации символом «О».
Недостатком решет с квадратными отверстиями является низкая точность калибрования, особенно клубней удлиненно-овальной и длинно-овальной форм, обозначаемых по международной классификации «УО» и «Д» соответственно, так как клубень в квадратное отверстие может проходить по стороне квадрата или по его диагонали, длина которой превышает длину стороны на 41%.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой модели картофелесортировальной машины является картофелесортировальная машина с калибрующим рабочим органом в виде сетчатого транспортера с отверстиями правильной шестиугольной формы (Н.Н.Колчин, В.П.Трусов «Машины для сортирования и послеуборочной обработки картофеля». Машиностроение, М., 1966. С.66...68, рис. 32 II; С.145...147, рис. 86).
Недостатком сетчатых транспортеров с отверстиями правильной шестиугольной формы является низкая производительность, так как мало относительное перемещение клубней по рабочей поверхности, что снижает вероятность их прохода в отверстия даже при встряхивании рабочей ветви транспортера.
Технической задачей полезной модели является создание картофелесортировальной машины, обладающей высокими точностью калибрования и производительностью.
Поставленная задача достигается тем, что картофелесортировальная машина состоит из загрузочного и отводящих для каждой фракции клубней устройств, где согласно предложению калибрующие рабочие органы выполнены в виде установленных в грохоты решет с отверстиями правильной шестиугольной формы, образованные поперечными зигзагообразно изогнутыми прутками диаметром d под углом 120° между соседними зигами, с длиной  и продольными перемычками длиной равной длине зига L, при этом диаметр вписанной в шестиугольное отверстие окружности определен из соотношения  и в каждом решете равен «а» - граничному значению ширины калибруемых клубней каждой фракции. Правильный шестиугольник обладает важным геометрическим свойством, заключающимся в том, что его диагональ превышает диаметр вписанной окружности только на 15%, что обеспечивает высокую точность калибрования клубней, не уступающую решетам с круглыми отверстиями.
Кроме того, сплошное решетное поле, образованное правильными шестиугольниками имеет минимальную площадь перемычек между отверстиями. Коэффициент пропускной способности решета с отверстиями правильной шестиугольной формы имеет максимально возможное теоретическое значение, определяемое по геометрическим параметрам, μ=π/3,45=0,91, то есть на 15% больше, чем у решета с круглыми отверстиями, что обеспечивает более высокую производительность.
Более высокая производительность грохотной картофелесортировальной машины по сравнению с транспортерной, достигается еще и тем, что клубни вынуждены перемещаться по всей поверхности решета, что увеличивает вероятность их прохода в отверстия.
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что грохотная картофелесортировальная машина, снабженная решетами с отверстиями правильной шестиугольной формы, совмещает в себе преимущества сортировальных решет с круглыми отверстиями, дающих высокую точность калибрования, и решет с квацратными отверстиями, имеющих высокую производительность.
На фиг.1 в аксонометрическом изображении представлена картофелесортировальная машина грохотного типа; на фиг.2 и 3 - фрагменты верхнего и нижнего решет в горизонтальной плоскости; на фиг.4 - пруток зигзагообразный поперечный; на фиг.5 - перемычка продольная.
Картофелесортировальная машина (фиг.1) содержит загрузочное устройство 1, верхний 2, нижний 3 грохоты с механизмом привода в колебательное движение (условно не показаны), в которых закреплены решета 4 и 5 с отверстиями правильной шестиугольной формы, устройства для отвода фракций клубней крупной 6, средней 7, мелкой 8. Грохоты опираются на упругие подвески 9 и 10 и снабжены боковыми ограждениями 11 и 12.
оп
вп
Сотовая поверхность решет (фиг.2 и 3) образована поперечными прутками 13 круглого сечения диаметром d зигзагообразно изогнутыми под углом 120° между соседними зигами (фиг.4) с длиной зига L, определяемой из геометрических соотношений между радиусом описанной вокруг правильного шестиугольника окружности R, радиусом вписанной окружности R, диаметром прутка d, образующего шестиугольное отверстие, и шириной клубней «а» той фракции которая должна проходить через отверстия данного решета проходом.
Размеры плодов по принятой в сельском хозяйстве терминологии в порядке возрастания называются: толщина, ширина, длина.
вп
вп
Длина зига поперечного прутка равна радиусу описанной окружности и определяется из соотношения . Диаметр вписанной в шестиугольное отверстие окружности D=2R должен быть равен ширине клубней, идущих через отверстия данного решета проходом и определяется из соотношения .
Длина продольных перемычек 14 (фиг.2, 3 и 5) для образования шестиугольника правильной формы должна быть равна длине зига поперечного прутка .
Поперечные зигзагообразные прутки 13 и предельные перемычки 14 (фиг.2 и 3) соединяются между собой жестко и покрыты антиударным материалом.
Картофелесортировальная машина работает следующим образом. Исходный материал по загрузочному устройству 1 подается на верхнее решето 4. В результате колебательных движений, совершаемых грохотом 2 и за счет угла его наклона, клубни перемещаются по решету. Клубни шириной более диаметра вписанной в шестиугольное отверстие окружности идут по решету сходом и отводятся по устройству 6, а меньшей ширины - идут через отверстия решет проходом и попадают на нижнее решето 5, технологический процесс работы которого аналогичен верхнему решету 4. Клубни средней фракции по решету 5 идут сходом и устройством 7 выводятся из машины.
Клубни мелкой фракции через отверстия решета 5 идут проходом на скатную доску 8, по которой выводятся из машины.
Количество решет в машине может быть иным, в зависимости от количества фракций, на которые нужно делить клубни и должно быть на единицу меньше количества фракций.
Принцип подбора размера отверстий решет аналогичен вышеизложенному - по сопоставлению диаметров вписанных в шестиугольник окружностей с шириной клубней выделяемых фракций.
Использование предлагаемой машины позволяет повысить производительность картофелесортировальных машин и точность калибрования клубней, что необходимо для стабильности технологического процесса картофелепосадочных машин, в перерабатывающей промышленности и при механизированной обработке клубней на предприятиях общественного питания.