УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВАНИЯ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ

Предлагаемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для калибрования клубней картофеля.
Известна машина для калибрования корнеплодов (а.с. №2017374, A01D 33/08, 15.08.1994), содержащая питатель, отделитель крупной фракции, выполненный из вальцов с навивкой, установленных поперечно движению корнеплодов под верхним концом питателя, очиститель, выполненный из чередующихся гладких вальцов и вальцов с навивкой, и калибрующий механизм, состоящий из набора гладких и с навивкой вальцов, установленных соосно с вальцами очистителя по ходу движения корнеплодов. Гладкие вальцы калибрующего механизма размещены по бокам секции с возможностью свободного вращения, над ними установлены регулируемые по высоте щитки-чистики.
Недостатками данного устройства являются: попадание почвы и растительных остатков в крупную фракцию корнеплодов из-за отсутствия предварительной очистки вороха, поступающего из питателя сразу на отделитель крупной фракции; сложная двухъярусная конструкция секций с вальцами, установленными поперечно и продольно по отношению к движению корнеплодов.
Известна сортировка для корнеклубнеплодов (а.с. №2376744, A01D 33/08, 27.12.2009), содержащая калибрующие элементы, установленные на валу и выполненные наклонными. Калибрующие элементы выполнены в виде шайб, разделенных между собой втулками, причем угол между шайбами соседних валов составляет β=180°-2α, где α - угол наклона шайб в вертикальной плоскости, равный 6…10°. С обоих концов вала сборка эластичных шайб и втулок зафиксирована стопорными шайбами во избежание продольного их перемещения. Втулочно-шайбовые валы вращаются в одном направлении, перемещая массу корнеклубнеплодов по рабочей поверхности. Семенная фракция клубней картофеля в зависимости от выставленной величины зазора между валами проходит через проходовое сечение, а непроходовая фракция идет на сход.
Недостатками данного устройства являются: травмируемость корнеклубнеплодов из-за механических повреждений, возникающих при столкновении движущейся рабочей массы с поперечно установленными валами; в конструкции не предусмотрена зона очистки корнеклубнеплодов, из-за чего почва и растительные остатки попадают в семенную фракцию, что приводит к снижению качества калибрования.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели (прототипом) является устройство для калибрования корнеплодов (а.с. №2153790, A01D 33/08, 10.08.2000), содержащее вальцы с возможностью вращения, которые образуют последовательно расположенные в направлении движения рабочей массы секции очистки и калибровки корнеплодов. Вальцы выполнены в виде конусов и установлены под углом к горизонту. Оси вальцов расположены в одной плоскости, а в секции очистки вальцы снабжены покрытием из пальчикового полотна. Вальцы калибровочной секции выполнены гладкими, содержат две зоны для калибрования мелкой и средней фракции корнеплодов. Привод вращения вальцов выполнен с возможностью противоположного вращения двух центральных вальцов и вращения в ту же сторону прилегающих к каждому из них периферийных вальцов.
Недостатками указанного прототипа являются: низкая точность калибрования корнеплодов на размерные фракции из-за проскальзывания корнеплодов меньшего размера при движении рабочей массы по наклонным гладким вальцам в среднюю и крупную фракции; уменьшение чистоты размерных фракций при калибровании длинно-овальных клубней, которые не проваливаются в соответствующие величине наибольшего диаметра поперечного сечения клубней зазоры между вальцами калибровочной секции из-за попадания клубней на рабочую поверхность несориентированными продольной осью параллельно направлению движения картофельного вороха.
Задача заявляемой полезной модели состоит в повышении точности калибрования клубней картофеля.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для калибрования клубней картофеля, содержащее рабочую поверхность, составленную из секций, объединяющих пару горизонтально расположенных вращающихся навстречу друг другу валов, продольные оси которых параллельны ходу технологического процесса, отличается тем, что секции состоят из последовательно установленных на вал цилиндра и усеченных конусов таким образом, что плоскость, усекающая вершину каждого предыдущего конуса, является для последующего основанием, разграничивающим секции на очистную и калибрующие зоны, выполненные со сплошным полиуретановым покрытием из ориентирующих колец, наклоненных зеркально для соседних валов под углом α=118…120° к продольной оси вала и уменьшающихся в диаметре по ходу технологического процесса пропорционально сужению усеченного конуса, при этом ориентирующие кольца выступают в зазор между образующими усеченных конусов соседних валов и образуют проходные отверстия, увеличивающиеся в размере по ходу технологического процесса в зависимости от выставленной величины диапазона размерных фракций калибрующих зон.
Новые существенные признаки:
1. Секции состоят из последовательно установленных на вал цилиндра и усеченных конусов таким образом, что плоскость, усекающая вершину каждого предыдущего конуса, является для последующего основанием, разграничивающим секции на очистную и калибрующие зоны.
2. Очистная и калибрующие зоны выполнены со сплошным полиуретановым покрытием из ориентирующих колец.
3. Ориентирующие кольца наклонены зеркально для соседних валов под углом α=118…120° к продольной оси вала и уменьшаются в диаметре по ходу технологического процесса пропорционально сужению усеченного конуса.
Указанные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат:
1. Рабочая поверхность собирается из секций, объединяющих пару вращающихся навстречу друг другу валов, на которые последовательно устанавливаются цилиндр и усеченные конусы и насаживается сплошное полиуретановое покрытие из ориентирующих колец. Данная конструкция позволяет получить рабочую поверхность различной длины и ширины, что дает возможность изменять производительность устройства.
2. Цилиндр и усеченные конусы установлены на вал таким образом, что плоскость, усекающая вершину каждого предыдущего конуса, является для последующего основанием, разграничивающим секции на очистную и калибрующие зоны. Данная конструкция позволяет установить конкретный диапазон размеров зазора между цилиндрами и усеченными конусами соседних валов для очистной и каждой калибрующей зоны для повышения точности калибрования клубней картофеля на размерные фракции, также данная конструкция позволяет независимо от заданного диапазона размеров зазора свободно варьировать длину очистной и любой отдельно взятой калибрующей зоны для обеспечения хода технологического процесса.
3. Поперечное сечение вала в местах установки на него цилиндра и усеченных конусов имеет форму правильного шестиугольника, соответствующую внутренним отверстиям в цилиндре и усеченных конусах. Данная конструкция позволяет надежно закрепить цилиндр и усеченные конусы на валу, что обеспечивает работу калибрующих вращающихся органов без проскальзывания относительно вала.
4. Очистная и калибрующие зоны выполнены со сплошным полиуретановым покрытием из ориентирующих колец. Данная конструкция позволяет снизить механические повреждения клубней картофеля и избежать их проскальзывания по рабочей поверхности.
5. Ориентирующие кольца наклонены зеркально для соседних валов под углом α=118…120° к продольной оси вала и уменьшаются в диаметре по ходу технологического процесса пропорционально сужению усеченного конуса. Данная конструкция позволяет сориентировать на рабочей поверхности клубни их продольной осью параллельно ходу технологического процесса для того, чтобы клубень картофеля провалился в проходное отверстие по величине наибольшего диаметра поперечного сечения клубня, что повышает чистоту размерных фракций.
На фиг. 1 изображена рабочая поверхность устройства для калибрования клубней картофеля, вид сверху.
На фиг. 2 изображено устройство для калибрования клубней картофеля, вид сбоку.
На фиг. 3 изображена зона с проходными отверстиями для отделения продовольственной фракции картофеля.
На фиг. 4 изображено устройство для калибрования клубней картофеля, вид спереди.
Устройство для калибрования клубней картофеля содержит рабочую поверхность (фиг. 1), составленную из секций, объединяющих пару горизонтально расположенных вращающихся навстречу друг другу валов, продольные оси которых параллельны ходу технологического процесса. Секции состоят из последовательно установленных на вал 1 цилиндра 3 и усеченных конусов 5, 7, 9, 12 таким образом, что плоскость, усекающая вершину каждого предыдущего конуса, является для последующего основанием, разграничивающим секции на очистную 14 и калибрующие зоны (фиг. 2): зону 15, предназначенную для отделения фуражной фракции картофеля, зону 16 - для отделения семенной фракции картофеля, зону 17 - для отделения продовольственной фракции картофеля, зону 18 - для схода клубней нестандартной формы. Очистная и калибрующие зоны выполнены со сплошным полиуретановым покрытием из ориентирующих колец 10. Ориентирующие кольца наклонены зеркально для соседних валов под углом α=120° (фиг. 3) к продольной оси вала и уменьшаются в диаметре по ходу технологического процесса пропорционально сужению усеченного конуса. Ориентирующие кольца выступают в зазор между образующими усеченных конусов соседних валов и образуют проходные отверстия (фиг. 3), увеличивающиеся в размере по ходу технологического процесса в зависимости от выставленной величины диапазона размерных фракций калибрующих зон. Под каждой зоной расположено наклонное упругое полотно 24, разделенное на участки вертикальными перегородками 4, 6, 8, 11, каждая из которых установлена в одной плоскости с соответствующим ей основанием усеченного конуса. С обеих сторон вала сборка очистной и калибрующих зон зафиксирована стопорными шайбами 13. Валы установлены на раму при помощи подшипниковых узлов 2. Валы приводятся во вращение от электродвигателя 23 (фиг. 4) посредством цепной передачи от ведущей звездочки 22 к ведомым звездочкам 19, закрепленным на валах. Натяжение цепи обеспечивается за счет установки на раму холостых звездочек 20, 21. Наклон рабочей поверхности устройства к горизонту позволяет обеспечить платформа 25.
Устройство работает следующим образом.
Рабочая масса картофеля поступает в очистную зону 14 устройства. Вращающаяся поверхность цилиндра с полиуретановым покрытием из близко расположенных друг к другу ориентирующих колец очищает, не травмируя, движущиеся по наклонной рабочей поверхности клубни от присохших почвенных комков, отпадающих в зазор между цилиндрами соседних валов. Очищенные клубни самопроизвольно за счет наклона рабочей поверхности продвигаются последовательно в калибрующие зоны 15, 16, 17 устройства. Калибрующие зоны выполнены со сплошным полиуретановым покрытием из ориентирующих колец, наклоненных зеркально для соседних валов под углом α=120° к продольной оси вала и уменьшающихся в диаметре по ходу технологического процесса пропорционально сужению усеченного конуса, при этом ориентирующие кольца выступают в зазор между образующими усеченных конусов соседних валов, что позволяет избежать проскальзывания массы картофеля по наклонной рабочей поверхности и сориентировать клубни продольной осью параллельно ходу технологического процесса. Сориентированные клубни картофеля, соответствующие по величине выставленному размерному диапазону для фуражной фракции, попадая своим центром тяжести мимо опоры, которой служат края ориентирующих колец, поворачиваются продольной осью вертикально и в таком положении проваливаются в калибровочной зоне 15 в проходные отверстия, соразмерные с величиной наибольшего диаметра поперечного сечения клубня, на участок наклонного упругого полотна 24, отделенный от участков других зон вертикальными перегородками 4 и 6. По поверхности участка наклонного упругого полотна 24 отделенные клубни фуражной фракции скатываются в установленный под нижний край полотна ящик. Аналогично происходит калибрование клубней картофеля на семенную и продовольственную фракции, соответственно, в зонах 16 и 17 устройства. Оставшиеся на рабочей поверхности клубни нестандартных форм перемещаются в зону 18, где проваливаются в зазор между гладкими усеченными конусами 12 соседних валов и аналогичным для клубней других фракций способом попадают в ящик.
Использование устройства позволяет выполнить очистку, повысить точность калибрования клубней картофеля на три размерные фракции и отделить клубни нестандартных форм.