Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів

Реферат: Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів складається з рами, з′єднаної з подавальним транспортером, відбивною щіткою, очисником у вигляді похило встановленого очисного блока, створеного повздовжніми привідними циліндричними вальцями, що мають попарно зустрічно-обертальний рух і утворюють собою у поперечній площині русло коритоподібної форми, усередину якого зверху встановлений активатор у вигляді двох пар щіток, утворених еластичними прутками, привідні вали яких паралельні, розташовані консольно і перпендикулярно повздовжнім осям вальців, а також пальчастої очисної гірки й вивантажувального транспортера. Привідні вали щіток активатора встановлені на рухомих, загальних для кожної їх пари, маточинах, які кінематично зв'язані з механізмами коливальних рухів у площинах, що перпендикулярні осям повздовжніх циліндричних вальців очисного блока. При цьому нижня пара щіток має еластичні прутки у вигляді прямокутних стрічок, а механізм їх коливальних рухів, виконаний з можливістю коливання з меншими амплітудою і частотою, ніж коливання верхньої пари щіток. UA 107140 C2 (12) UA 107140 C2 UA 107140 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до пристроїв для транспортування і очистки коренебульбоплодів, які можуть бути використані в картоплезбиральних машинах. Існує багато пристроїв для транспортування і очищення коренебульбоплодів від ґрунтових та рослинних решток, які включають, як правило, розміщені послідовно основний активний сепаруючий робочий орган, виконаний у вигляді шнекового або вальцевого очисника, а також додаткові очисні елементи, що являють собою пруткові транспортери, очисні гірки, грудкорозчавлювачі, відбивні та напрямні щітки з еластичними прутками і т. ін. (книга: Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. Расчет и проектирование. - М.: Машиностроение, 1972.-400 с). Технологічний процес роботи вказаних пристроїв відбувається таким чином, що перехід вороху коренебульбоплодів з одного очисного робочого органу на інший відбувається зі зміною активації рухів і надання різних за принципом дії очищувальних зусиль. Це стосується насамперед використання найбільш ефективних вібраційних принципів очищення коренебульбоплодів від домішок, коли сепарація відбувається при інтенсивному перетрушуванні вороху і надання йому складного руху по різних очисних поверхнях у різних напрямах. Найбільш близьким до пристрою для транспортування і очистки коренебульбоплодів є пристрій, суть якого знаходиться у патенті України №82821, А01D33/08, опубліковано 12.05.2008 p., бюлетень №9 - прототип, що включає раму, подавальний транспортер, відбивну щітку, очисник у вигляді похило встановленого очисного блока, створеного повздовжніми привідними циліндричними вальцями, які мають попарно зустрічно-обертальний рух і утворюють собою у поперечній площині русло коритоподібної форми, усередину якого зверху встановлений активатор у вигляді двох пар щіток, утворених еластичними прутками, які у кожній парі встановлені з зазорами одна до одної. При цьому привідні вали пар щіток активатора паралельні між собою, розташовані консольно і перпендикулярно повздовжнім осям вальців очисного блока. Щітки мають зустрічно обертальні напрями руху. Пристрій також має пальчасту очисну гірку й вивантажувальний транспортер. Працює прототип таким чином, що ворох коренебульбоплодів подається зверху на поверхню очисного блока коритоподібної форми і починає рухатись по ній донизу під дією власної ваги. При цьому встановлені консольно і перпендикулярно до повздовжніх осей вальців очисного блока привідні щітки активатора надають (своїми еластичними прутками) частинам вороху і тілам коренебульбоплодів прискорення в іншому напрямі, внаслідок чого ворох значно подрібнюється і розділяється на окремі компоненти. Пари вальців очисного блока, внаслідок зустрічного обертання, захоплюють ґрунтові домішки й рослинні рештки і виносять їх донизу за межі очисника. Досягнувши нижньої частини очисного блока тіла коренебульбоплодів падають на похило розташовану пальчасту очисну гірку і далі скочуються донизу на вивантажувальний транспортер. А дрібні ґрунтові домішки й рослинні рештки пальцями очисної гірки виносяться через її верхній кінець за межі очистки. Недоліками прототипу є низька якість очистки коренебульбоплодів від домішок, яка обумовлена тим, що ворох коренебульбоплодів, який очищується недостатньо активується при контактах з щітками активатора. Це відбувається внаслідок того, що пари щіток активатора встановлені нерухомо відносно до вальців очисного блока, що призводить до того, що до тіл коренебульбоплодів прикладається недостатньо очисних зусиль у різних площинах і вони здійснюють рух донизу, усередині коритоподібного очисного блока (особливо у його нижній частині), без тривалого у часі контакту з еластичними прутками пар щіток активатора. Особливо це стосується налиплого на поверхні тіл коренебульбоплодів ґрунту, який в цьому разі взагалі може бути не відокремленим. Поставлена задача - підвищити ефективність очистки коренебульбоплодів від домішок. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для транспортування і очистки коренебульбоплодів, який має раму, подавальний транспортер, відбивну щітку, очисник у вигляді похило встановленого очисного блока, створеного повздовжніми привідними циліндричними вальцями, що мають попарно зустрічно-обертальний рух і утворюють собою у поперечній площині русло коритоподібної форми, усередину якого зверху встановлений активатор у вигляді двох пар щіток, утворених еластичними прутками, привідні вали яких паралельні, розташовані консольно і перпендикулярно повздовжнім осям вальців, а також пальчасту очисну гірку й вивантажувальний транспортер, згідно з винаходом, привідні вали щіток активатора встановлені на рухомих, загальних для кожної їх пари, маточинах, які кінематично зв'язані з механізмами коливальних рухів у площинах, що перпендикулярні осям повздовжніх циліндричних вальців очисного блока, при цьому нижня пара щіток має еластичні 1 UA 107140 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прутки у вигляді прямокутних стрічок, а механізм її коливальних рухів забезпечує коливання з меншими амплітудою і частотою, ніж коливання верхньої пари щіток. Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів схематично зображений на Фіг. 1 (загальний вигляд збоку). На Фіг. 2 дано переріз А-А на Фіг. 1. Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів складається з рами 1, подавального транспортера 2, над вихідним кінцем якого встановлено відбивну щітку 3 з прутками із еластичного матеріалу. За подавальним транспортером 2 похило розташований очисний блок, який складається з привідних циліндричних вальців 4, що попарно мають зустрічно-обертальний рух. Привідні циліндричні вальці 4 встановлені на рамі 1 поздовжньо і утворюють собою у поперечній площині русло коритоподібної форми. Зверху, усередину русла коритоподібної форми встановлений активатор, що виконаний у вигляді верхньої пари привідних (привід не показаний) паралельних валів 5, на консольних кінцях яких розташовані щітки 6, утворені еластичними прутками (тонкі і круглого поперечного перерізу). При цьому, верхня пара привідних паралельних консольних валів 5 встановлена на рухомій маточині 7, яка кінематично зв'язана з механізмом коливальних рухів 8, який забезпечує привідним консольним валам 5 і відповідно щіткам 6 коливання з амплітудою hв і частотою в у площині, що перпендикулярна осям повздовжніх привідних циліндричних вальців 4. Нижня частина активатора також утворена парою нижніх привідних (привід не показаний) паралельних валів 9, які містять на своїх консольних кінцях щітки 10, що мають еластичні прутки у вигляді прямокутних стрічок. Привідні паралельні вали 9 також встановлені на рухомій маточині 11, яка кінематично зв'язана з механізмом 12 її коливальних рухів у площині, що також перпендикулярна осям повздовжніх привідних циліндричних вальців 4 і з амплітудою h н і частотою н. При цьому, hв > hн, в > н, а механізми 8 і 12 здійснюють протифазні коливальні рухи. Щітки 6 і 10 в кожній їх парі мають між собою зазори і зустрічно обертальні напрями рухів в кожній парі. Верхній і нижній кінці очисного блока закриті захисними екранами 13 дугоподібної форми. Під нижній кінець очисного блоку, тобто знизу привідних циліндричних вальців 4 похило встановлена пальчаста очисна гірка 14, а під її нижній кінець підведений горизонтальний вивантажувальний транспортер 15. Напрями руху потоків вороху коренебульбоплодів, обертальних та коливальних рухів робочих органів пристрою для транспортування і очистки коренебульбоплодів показані стрілками. Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів працює наступним чином. Ворох коренебульбоплодів, що очищується, подається за допомогою подавального транспортера 2. Відбивна щітка 3 так встановлена на рамі 1, що її еластичні прутки направляють цей ворох на верхню частину очисного блока, тобто на поверхню привідних циліндричних вальців 4, які попарно мають зустрічно-обертальний рух, внаслідок чого вони захоплюють ґрунтові домішки й рослинні рештки і виносять їх у зворотний бік вальців 4 за межі очисного блока. Відбивна щітка 3 кінцями своїх еластичних прутків також частково подрібнює ворох коренебульбоплодів і розділяє його на окремі компоненти. Повздовжнє розташування привідних циліндричних вальців 4 і їх коритоподібна форма у поперечній площині сприяє тому, що ворох коренебульбоплодів гарантовано рухається (ковзає) по всій внутрішній поверхні очисного блока у напрямку донизу без втрат, рівномірно її заповнюючи. Далі, під дією власної ваги, ворох коренебульбоплодів досягає активатора тобто верхньої пари привідних паралельних валів 5, на консольних кінцях яких розташовані щітки 6, утворені еластичними прутками. А тому, еластичні прутки (тонкі і круглі) щіток 6 втручаються у масив вороху коренебульбоплодів і ефективно його руйнують і розділяють на окремі компоненти. При цьому руйнування вороху коренебульбоплодів значно посилюється завдяки тому, що привідні консольні вали 5, а відповідно й щітки 6, завдяки їх встановленню на рухомій маточині 7, яка кінематично зв'язана з механізмом коливальних рухів 8, здійснюють примусові коливання з амплітудою hв і частотою в у площині, що перпендикулярна осям повздовжніх привідних циліндричних вальців 4. Верхня пара щіток 6 періодично притискає потік вороху коренебульбоплодів до повздовжніх привідних циліндричних вальців 4, а її одночасні обертальні рухи дозволяють тонким еластичним пруткам руйнувати ворох із середини, ефективно подрібнювати і розділяти його на окремі компоненти. Після цього подрібнені компоненти вороху коренебульбоплодів потрапляють усередину очисного блока на поверхню, яка утворена поздовжньо розташованими привідними вальцями 4 і, завдяки їх зустрічно обертальним рухам, дрібні ґрунтові домішки і рослинні рештки захоплюються повздовжніми привідними циліндричними вальцями 4 і виносяться за межі очисного блока. Після цього, тіла коренебульбоплодів і деякі домішки досягають нижньої пари паралельних валів 9, що містять на своїх консольних кінцях щітки 10, які мають еластичні прутки у вигляді прямокутних стрічок. Прямокутні еластичні стрічки щіток 10 наносять ковзні удари по тілам коренебульбоплодів і 2 UA 107140 C2 5 10 15 20 25 30 35 ефективно оббивають з них налиплий ґрунт. Оскільки привідні паралельні вали 9 також встановлені на рухомій маточині 11, яка кінематично зв'язана з механізмом 12 її коливальних рухів (з амплітудою hн і частотою н) у площині, що також перпендикулярна осям повздовжніх привідних циліндричних вальців 4, а тому еластичні стрічки щіток 10 рухаються по складним траєкторіям (обертальний і коливальний рухи). Це забезпечує умови, за якими еластичні стрічки щіток 10 надають тілам коренебульбоплодів і домішкам різні напрями контактної дії, що забезпечує рівномірне завантаження очисного блока, який має коритоподібну форму у поперечній площині. Завдяки тому, що у нижній частині очисного блока у переважній більшості накопичуються тільки тіла коренебульбоплодів частота і амплітуда коливальних рухів валів 9 і щіток 10 повинні бути вже меншими ніж у верхньої пари щіток 6 (hв > hн, в > н), що не сприятиме пошкодженню бічних поверхонь тіл коренебульбоплодів. Завдяки тому, що механізми 8 і 12 здійснюють протифазні коливальні рухи, частини вороху і тіла коренебульбоплодів, під час находження усередині очисного блока, знаходяться у збудженому стані (тобто відчувають різні за величиною і напрямом контактні зусилля по довжині очисного блока), що в цілому забезпечує їх більші у часі контакти з очисними поверхнями і значно підвищує ефективність очистки коренебульбоплодів від домішок. Щітки 6 і 10 в кожній їх парі мають між собою зазори і зустрічно обертальні напрями рухів в кожній парі, а тому вони безперечно пропускають донизу тіла коренебульбоплодів. Оскільки верхній і нижній кінці очисного блока закриті захисними екранами 13 дугоподібної форми, то це забезпечує відсутність втрат вороху при завантаженні і втрат тіл коренебульбоплодів при вивантаженні. Звільнившись від ґрунтових та рослинних домішок, а також від налиплого ґрунту тіла коренебульбоплодів остаточно залишають очисний блок, тобто повздовжні привідні циліндричні вальці 4, і скочуються на полотно пальчастої очисної гірки 14. Завдяки тому, що в переважній більшості тіла коренебульбоплодів мають круглу форму і як тверді тіла, вони скочуються вниз по полотну пальчастої очисної гірки 14, ґрунтові ж домішки та рослинні рештки навпаки, не здатні до кочення, а тому захоплюються пальцями очисної гірки 14 і виносяться через верхній її кінець за межі пристрою. Повністю очищені від домішок коренебульбоплоди потрапляють на горизонтально розташований вивантажувальний транспортер 15 і вантажиться в бункер або у транспортний засіб. При контакті тіл коренебульбоплодів з різними частинами очисника, що обертаються, не повинні відбуватись їх пошкодження. Кутові швидкості пар щіток 6 і 10 мають враховувати ступінь забруднення вороху ґрунтовими домішками і рослинними рештками, вологість ґрунту, його зв'язаність тощо. Це також стосується і величин амплітуд (hв і hн) та частот (в і н) коливальних рухів, які створюються механізмами 8 і 12 для пар щіток 6 і 10. Застосування даного пристрою для транспортування і очистки коренебульбоплодів дозволить підвищити ефективність очистки коренебульбоплодів від домішок на 25…30 %. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів, який складається з рами, з′єднаної з подавальним транспортером, відбивною щіткою, очисником у вигляді похило встановленого очисного блока, створеного повздовжніми привідними циліндричними вальцями, що мають попарно зустрічно-обертальний рух і утворюють собою у поперечній площині русло коритоподібної форми, усередину якого зверху встановлений активатор у вигляді двох пар щіток, утворених еластичними прутками, привідні вали яких паралельні, розташовані консольно і перпендикулярно повздовжнім осям вальців, а також пальчастої очисної гірки й вивантажувального транспортера, який відрізняється тим, що привідні вали щіток активатора встановлені на рухомих, загальних для кожної їх пари, маточинах, які кінематично зв'язані з механізмами коливальних рухів у площинах, що перпендикулярні осям повздовжніх циліндричних вальців очисного блока, при цьому нижня пара щіток має еластичні прутки у вигляді прямокутних стрічок, а механізм їх коливальних рухів, виконаний з можливістю коливання з меншими амплітудою і частотою, ніж коливання верхньої пари щіток. 3 UA 107140 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4