УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ НА ФРАКЦИИ РОТОРНО-ЧАШЕЧНОГО ТИПА
DEVICE FOR SEPARATION OF TUBEROUS ROOTS AT ROTORY CUP-TYPE FRACTION

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для разделения корнеклубнеплодов на фракции по размерным признакам.
Известно устройство для очистки и сортирования корнеклубнеплодов (А01D 33/08, №2194380). В этом устройстве калибрующая поверхность образована круглыми кольцами, надетыми на стержни, размещенные по окружности боковых стенок барабана. Барабан приводится в движение ленточным транспортером с пальчатой поверхностью, охватывающим барабан в зоне отделения крупной фракции с нижней стороны.
В таком устройстве неудобно регулировать зазоры между кольцами. Приводной транспортер вместе с примесями выносит компоненты мелкой фракции. Усложняется подача обрабатываемого материала на наружную поверхность барабана.
В другом известном устройстве (А01D 33/08, №2341951) калибрующая поверхность образована навивкой гибкой армированной поливиниловой трубки на образующие цилиндрического барабана, концентрично окружности калибрующего барабана на общем валу установлен подъемно-загрузочный ротор, снабженный лопастями. В зоне отделения крупной фракции винтовая поверхность калибрующего барабана снизу прикрыта полуцилиндрическим кожухом. В таком устройстве устранены основные недостатки сортировки, защищенной патентом №2194380. Однако в процессе исследований и испытаний выявились существенные недостатки. Между полуцилиндрическим кожухом и витками калибрующего барабана защемляются клубни и повреждаются, вращение барабана при этом притормаживается. Большая часть клубней с лопастей подъемно-загрузочного ротора сходит не на поверхность калибрующего винтового барабана, а мимо. Крупная фракция набирается в узком промежутке между поверхностями калибрующего барабана и подъемно-загрузочного ротора, и направить их в тару не так просто. Низка производительность сортировки.
В связи с этим заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:
- устранение указанных недостатков;
- повышение надежности и качественных показателей устройства;
- повышение производительности;
- поиск нетрадиционных способов решения технических задач и в связи с этим повышение конкурентоспособности устройства.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в отличие от прототипа (патент №2341951) сортирующие рабочие органы имеют конусообразную форму и установлены на вертикальном валу, расположенном перпендикулярно к оси вращения подъемно-загрузочного лопастного цилиндрического барабана таким образом, что окружности основания конусообразных рабочих органов скрещиваются с окружностью открытой приемной части подъемно-загрузочного барабана.
Сортировка состоит из 2-х ступеней. Верхняя часть сортировки выполнена в виде обращенного вверх большим основанием усеченного конуса и снабженного сменной мелкоячеистой сетчатой стенкой. К меньшему основанию усеченного конуса снизу примыкает цилиндрическая направляющая горловина, через которую крупная и средняя фракции клубней направляются на поверхность второй ступени сортировки, которая представляет собой конус со сменной крупноячеистой сетчатой стенкой, обращенной основанием вниз. Сортирующие рабочие органы снабжены устройствами для приема проходной фракции и направления их на выгрузной лоток.
Таким исполнением устройства обеспечивается равномерное распределение корнеклубнеплодов, кучно сходящих с лопастей подъемно-загрузочного барабана по поверхности вращающегося конусообразного рабочего органа. В связи с этим улучшаются условия прохода компонентов проходной фракции через сетку, следовательно, повышается производительность сортировки.
Поскольку корнеклубнеплоды свободно перекатываются по конусной «мягкой сетчатой поверхности, то уменьшается силовое (динамическое) воздействие на них, вследствие чего заметно снижается их повреждение. Упрощается задача размещения выгрузных лотков, поскольку их можно разместить по трем сторонам в удобном месте, как по горизонтали, так и по вертикали. При этом улучшаются условия подачи корнеплодов в тару (мешки) и их смены. Создается удобство для отбора некондиционных компонентов с выгрузных лотков.
Уменьшается число подвижных пар (в устройстве всего 4 шарикоподшипника), следовательно, повышается коэффициент надежности устройства и упрощается его эксплуатация.
Конструктивная сема технологична, проста в изготовлении, уравновешена и работает бесшумно и устойчиво.
На фиг.1 изображено устройство для разделения корнеклубнеплодов на фракции, вид сбоку: на фиг.2 - схема технологического процесса разделения корнеклубнеплодов.
Сортировка состоит из 2-х ступеней. Верхняя приемная часть сортировки выполнена в виде обращенного вверх большим основанием усеченного конуса 1 (показан в разрезе), снабженного сменной мелкоячеистой сетчатой стенкой 2 и меньшим основанием закрепленного на верхнем конце вертикального вала 3 посредством спиц 4 и ступицы 5 таким образом, что между спицами 4 имеются окна для свободного схода непроходной фракции корнеклубнеплодов. К ободу основания усеченного конуса 1 снизу примыкает цилиндрическая направляющая горловина 6. Под сортирующей сетчатой стенкой 2 подвешен на раме трапециевидный выгрузной лоток 8.
Под направляющей горловиной 6 на вертикальном валу 3 закреплена вторая ступень сортировки, представляющая собой конус 9 со сменной крупноячеистой сетчатой стенкой 10, обращенной основанием вниз. Над кромкой основания конуса 9 имеется неподвижный полуцилиндрический кожух 11, переходящий в буртик выгрузного лотка (на фиг.1 не видно), размещенного одним концом по полуокружности в плоскости вращения основания конуса 9 и наклоненным другим свободным ссуженным концом вниз на величину угла качения клубней. Под основанием конуса 9 размещен неподвижный конусообразный приемник клубней среднего размера 12, а под ним выгрузной лоток 13.
Подъемно-загрузочный цилиндрический барабан состоит из 2-х колец 14 и 15, между которыми с необходимым интервалом размещены лопасти 16-прямоугольной формы, к боковым и наружным кромкам которых прикреплены витки тонкого стального троса 17. Кольцо 14 посредством спиц соединено со ступицей 18, насаженной на шпонке на горизонтальном валу 19. Кольцо 15 связи с валом не имеет.
Рабочие органы, конусы 1 и 9, снабженные сетчатой стенкой, установлены на вертикальном валу 3, расположенном перпендикулярно к оси вращения подъемно-загрузочного барабана таким образом, что окружности основания их скрещиваются с окружностью кольца 15 барабана.
Устройство работает следующим образом (на примере разделения клубней картофеля на фракции).
Клубни картофеля на внутреннюю поверхность подъемно-загрузочного барабана подаются из бункера-накопителя 21 с помощью ленточного транспортера 22 (см. фиг.2). Возможна ручная подача клубней. Подъемно-загрузочный барабан захватывает клубни лопастями 16 и увлекает их в круговое движение вверх. Скорость вращения такова, что клубни, достигнув верхней точки под действием силы тяжести, сходят с лопастей 16 по лотку на внутреннюю поверхность усеченного конуса 1, снабженного мелкоячеистой сетчатой стенкой 2. Поскольку конус 1, медленно вращается, то поступающий на его поверхность поток клубней рассредоточивается и равномерно распределяется тонким слоем по поверхности сортирующего рабочего органа (конуса). Клубни по мере поворота конуса 1 скатываются вниз по спиралеобразной траектории. При этом мелкие клубни проваливаются (проходят) через отверстия сетки 2 и падают на широкий трапецеидальной формы наклонный выгрузной лоток 8.
Крупные и среднего размера клубни через горловину 6 направляются на крупноячеистую сетчатую поверхность 10 конуса 9. Клубни среднего размера проходят через отверстия сетки и падают на поверхность неподвижного конусообразного приемника 12 и, скатываясь по ней, сходят на выгрузной лоток 13. Крупные клубни скатываются по сетчатой поверхности конуса 9. При этом большая часть клубней сходит непосредственно на широкий выгрузной лоток 20 (фиг.2), размещенный одним концом по полуокружности в плоскости вращения основания конуса и наклоненный свободным ссуженным концом вниз на величину угла качения клубней. В зоне перекрещивания конуса 9 и подъемно-загрузочного барабана движение клубней в радиальном направлении ограничивается неподвижным полукольцевым кожухом 11. Клубни в круговое движение увлекаются вращающейся поверхностью конуса 9 и затем сходят на наклонный выгрузной лоток.
Достоинства предлагаемого устройства:
1. Возможность регулирования производительности сортировки в широком диапазоне за счет изменения скорости движения подъемно-загрузочного барабана, числа лопастей на этом барабане, скорости вращения конусообразных разделяющих рабочих органов.
2. Отсутствие неуравновешенных инерционных сил и малая энергоемкость.
3. Технологический процесс обеспечивается независимо от направления вращения рабочих органов.
4. Заметно повышается уровень качественных показателей.
5. Созданы удобные условия для загрузки и выгрузки корнеклубнеплодов.
6. Конструктивная схема на вид громоздка, но проста и технологична. Экономическая эффективность устройства вытекает из приведенных достоинств.