ОРИЕНТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРНЕПЛОДОВ КОНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
ORIENTER FOR CONICAL ROOT CROPS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для ориентации корнеплодов конической формы.
Известны устройства для ориентирования предметов конической формы (а.с. СССР №244162, Б.И. №7, 1969 г.; а.с. СССР №361934, Б.И. №2, 1973 г.; а.с. СССР №475973, Б.И. №25, 1969 г.) и др. Эти устройства просты по конструкции, но ориентируют лишь небольшой размерный диапазон корнеплодов конической формы, имеют низкую производительность и недостаточную надежность ориентирования.
Известна машина для посадки корнеплодов (а.с. СССР №1299536, МКИ А01С 11/02, Б.И. №12, 1987 г.). Ориентирующее устройство машины выполнено в виде криволинейного скребкового транспортера, движущегося в V-образном желобе. Корнеплоды, занявшие положение хвостовой частью вниз на криволинейном участке V-образного желоба выпадают из захватов, и скребок уходит пустым. Корнеплоды, занявшие положение хвостовой частью вверх через промежуточный лоток подаются в воронку распределительного устройства, а затем в накопитель.
Недостатком данного устройства является возможное повреждение корнеплодов из-за увеличения числа этапов ориентирования некоторых корнеплодов, ввиду их сброса при неправильном ориентировании. Механизм ориентации сложен по конструкции, металло- и энергоемок.
Известно устройство для ориентации моркови (Великобритания, Заявка №1353706, приоритет Дании 21.06.1971 г., №3029; Публикация 22.05.1974 г., №4442). Ориентирующее устройство включает два диска, которые установлены на общем ведущем валу, на расстоянии друг от друга и сужаются к середине; стопорный элемент и упор, расположенные под углом к горизонтали по разные стороны в створе между этими дисками, а также направительный желоб, установленный над дисками вертикально.
При поступлении корнеплодов из направительного желоба головкой вниз морковь защемляется между дисками, и вследствие вращения дисков ориентируется головкой в направлении вращения дисков. При поступлении корнеплодов из направительного желоба головкой вверх морковь проваливается между дисками, и благодаря наличию упора и вращению дисков также ориентируется головкой в направлении вращения дисков. Набегая на стопорный элемент корнеплод, скользит по его поверхности вниз и сходит с ориентирующего устройства.
Недостатком данного ориентирующего устройства является его ненадежность, связанная с тем, что корнеплоды подаются в ориентирующее устройство вертикально, в результате чего при падении корнеплода возможен удар и отскок в любом произвольном направлении, т.е. процесс ориентации приобретает случайный характер; ориентируется небольшой размерный диапазон корнеплодов, в связи с тем, что в створе между дисками упор для разворота хвостовой части корнеплода закреплен жестко на определенном уровне.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является устройство для ориентации корнеплодов к посадочной машине (патент РФ №2237397, МКИ А01С 11/00, 11/02, Б.И. №28 от 10.10.2004 г.), содержащее бесконечный тяговый элемент с захватами, перемещающийся в V-образном желобе, открытом сверху и снизу и имеющем горизонтальный ориентирующий участок прямолинейной формы. Бесконечный тяговый элемент установлен сбоку от V-образного желоба и расположен параллельно одной из боковин V-образного желоба. Угол между боковинами V-образного желоба меньше минимального значения угла конусности хвостовой части корнеплода.
Корнеплоды поштучно подаются в ориентирующее устройство сверху до соприкосновения с ориентирующими поверхностями V-образного желоба.
Приобретенная центром масс корнеплода линейная скорость преобразуется в угловую скорость разворота. Корнеплод зависает на уровне плоскости максимального диаметра с опорой в двух точках, являющихся воображаемой осью вращения корнеплода при его развороте, и выносится к посадочному аппарату скребками. Если корнеплод фиксируется в створе ориентирующих поверхностей хвостовой частью вверх, то он принудительно разворачивается лопастями битернрго барабана.
Недостатки данного устройства: строгий жестко фиксированный угол между ориентирующими поверхностями V-образного желоба ограничивает размерный диапазон ориентируемых корнеплодов и снижает качество ориентирования (из-за большого разброса угла конусности хвостовой части корнеплодов); ориентирующие поверхности V-образного желоба в процессе работы загрязняются остатками почвы, что меняет угол между ориентирующими поверхностями, их конфигурацию и коэффициент трения, процесс ориентации приобретает случайный характер, что ведет к пропускам в работе посадочного аппарата и снижает качество ориентирования; механизм ориентации сложен по конструкции, имеет много кинематических передач, низкую производительность и требует постоянного контроля своей работы.
Заявленное изобретение направлено на устранение выше отмеченных недостатков, улучшение качества ориентирования и упрощение конструкции ориентирующего устройства.
Задача решена тем, что в предлагаемом ориентирующем устройстве для корнеплодов конической формы симметричный V-образный желоб, открытый сверху и снизу, образуется с помощью двух боковин плоской прямоугольной формы, которые установлены шарнирно на параллельных осях, расположенных выше оси симметрии боковин, пружин, установленных в верхней части боковин и упоров в нижней части.
Остальные признаки заявляемого устройства частные, поскольку характеризуют лишь конкретное исполнение того или иного узла.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена принципиальная схема ориентирующего устройства для корнеплодов конической формы на двух видах: а - главный вид; б - вид сверху.
На фиг.2 представлены схемы последовательности ориентирования корнеплода ориентирующим устройством для корнеплодов конической формы: а - главный вид; б - вид сверху.
Ориентирующее устройство для корнеплодов конической формы (фиг.1) представляет собой две боковины 1 плоской прямоугольной формы, изготовленные из листового материала. Боковины 1 установлены шарнирно на параллельных осях 2. Оси расположены выше горизонтальной оси симметрии боковин таким образом, что позволяет им самопроизвольно открываться в противоположные стороны. Симметричный V-образный желоб, открытый сверху и снизу, образуется за счет пружин 3 и упоров 4. Пружины 3 установлены посредине верхней части боковин, удерживающих их от самопроизвольного открывания. Упоры 4 служат для предотвращения от полного закрывания боковин желоба. Боковины установлены относительно друг друга таким образом, что образуют угол меньше угла конусности корнеплодов.
Ориентирующее устройство работает следующим образом (фиг.1, 2). Корнеплоды конической формы поштучно в горизонтальном положение сверху западают в ориентирующее устройство, корнеплоды падают до соприкосновения головки корнеплода с боковинами 1 V-образного желоба (фиг.2, позиция 1). Корнеплод зависает на плоскости максимального диаметра с опорой в двух точках, являющихся опорными точками воображаемой оси вращения корнеплода, относительно которой корнеплод разворачивается хвостовой частью вниз. При развороте корнеплода боковины 1 постепенно открываются, за счет того что сила тяжести корнеплода действует ниже горизонтальной оси боковин (фиг.2, позиция 2). Боковины 1 оттягивают пружины 3, и сориентированный корнеплод проваливается вниз через образуемый раствор, затем боковины 1 пружинами 3 возвращаются в исходное положение и упираются в упоры 4 (фиг.2, позиция 3). Самоориентация (разворот) корнеплода хвостовой частью вниз происходит за счет того, что центр тяжести корнеплода конической формы смещен от воображаемой оси вращения в сторону хвостовой части. Постоянное открытие и закрытие боковин способствует их самоочищению от налипшей грязи, тем самым улучшая ориентацию корнеплодов.
По сравнению с прототипом ориентирующее устройство для корнеплодов конической формы обеспечивает ориентирование большого размерного диапазона корнеплодов конической формы независимо от их геометрических параметров. Проведенные поисковые опыты по ориентированию корнеплодов сахарной свеклы в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом увеличивает производительность ориентирующего устройства на 20-25% и качество ориентирования на 25-30%.