Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів

Реферат: Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до пристроїв для транспортування та очистки коренебульбоплодів, які можуть бути використані в картоплезбиральних машинах. Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів складається з рами, подавального транспортера, встановленої над його верхнім вихідними кінцем відбивної щітки з довгими еластичними прутками, решітчастого очисника, що виконаний у вигляді привідного, похило встановленого, зрізаного порожнистого конуса, твірна поверхня якого утворена круглими прутками у вигляді концентричних кіл, розміщеного всередині активатора, а також очисної гірки й вивантажувального транспортера. Активатор виконаний у вигляді шнекового очищувача, який має опуклу догори форму, яка складається з привідних шнеків меншого діаметра, що утворені тонкими еластичними прутками, консольно закріплені на їх привідних валах, які утворюють UA 114777 C2 (12) UA 114777 C2 спіральні навивки з напрямами донизу і мають обертальні рухи, що спрямовані догори з кожної зі сторін вказаної опуклої поверхні, верхні маточини привідних кінців шнеків з'єднані між собою і кінематично зв'язані з механізмом їх коливальних рухів у повздовжньому напрямі, а нижні опорні кінці спираються на пружини стиснення. При цьому під шнеками меншого діаметра, знизу, усередині угнутої поверхні, з зазором до внутрішньої поверхні порожнистого конуса встановлений нерухомо привідний шнек великого діаметра, який також утворений довгими тонкими еластичними прутками, що утворюють спіраль з напрямом навивки донизу. Застосування даного пристрою для транспортування та очистки коренебульбоплодів дозволить підвищити ефективність очистки коренебульбоплодів від домішок. UA 114777 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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, послідовно розміщені основний активний сепаруючий робочий орган, виконаний у вигляді шнекового або вальцьового 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.). Недоліками в роботі вказаних пристроїв є те, що перехід вороху коренебульбоплодів з одного очисного робочого органу на інший відбувається без 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 очисних поверхнях. Найбільш близьким до пристрою для транспортування і очистки коренебульбоплодів є відомий пристрій, основна суть якого знаходиться в (патенті України № 83160, А 01 D 33/00, опубл. 10.06.2008 р., бюл. № 11 - найближчий аналог), що включає сепаруючий робочий орган, що створений похило встановленим привідним порожнистим конусом, який утворений закріпленими з зазорами поперечними прутками, вершина якого спрямована у напрямі донизу, усередині якого встановлений активатор у вигляді консольного привідного вала з закріпленими лопатями, що містять щітки на кінцях. Даний робочий орган містить також подавальний транспортер, відбивну щітку, похило встановлену пальчасту очисну гірку й вивантажувальний транспортер. Працює найближчий аналог таким чином, що ворох коренебульбоплодів за допомогою подавального транспортера й відбивної щітки подається зверху усередину сепаруючого робочого органу, тобто порожнистого конуса і відразу потрапляє у зону дії активатора. Дві осі (лопаті) активатора, з закріпленими на їх кінцях щітками розосереджують ворох коренебульбоплодів, розділяючи його на окремі компоненти. Дрібні ґрунтові домішки й рослинні рештки просіюються крізь зазори між поперечними прутками порожнистого конуса. У подальшому після того як тіла коренебульбоплодів залишать порожнистий конус вони за допомогою пальчастої очисної гірки остаточно очищаються від дрібних ґрунтових домішок й рослинних решток, налиплого ґрунту і відводяться вивантажувальним транспортером за межі очисника. Недоліками найближчого аналога є низька якість очистки коренебульбоплодів від домішок, яка обумовлена тим, що ворох коренебульбоплодів, який очищується, фактично при одноразовому контакті з осями та щітками активатора, не в змозі значно подрібнитись і ефективно розділитись на окремі компоненти. Це призводить до того, що значна частина вороху коренебульбоплодів залишається у купах так і не розділеною на окремі компоненти усередині порожнистого конуса, швидко опускається всередині конуса донизу, іноді великою масою, внаслідок чого якість очистки коренебульбоплодів від домішок фактично залишається дуже низькою. В основу винаходу поставлено задачу підвищити якість очистки коренебульбоплодів від домішок. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для транспортування і очистки коренебульбоплодів, який складається з рами, подавального транспортера, відбивної щітки, решітчастого очисника, що виконаний у вигляді привідного, похило встановленого, зрізаного порожнистого конуса, твірна поверхня якого утворена круглими прутками у вигляді концентричних кіл, розміщеного всередині активатора, а також очисної гірки й вивантажувального транспортера, згідно з винаходом активатор виконаний у вигляді шнекового очисника, який має опуклу догори форму, яка складається з привідних шнеків меншого діаметра, що утворені тонкими еластичними прутками, консольно закріплені на їх привідних валах, які утворюють спіральні навивки з напрямами донизу і мають обертальні рухи, що спрямовані догори з кожної зі сторін вказаної опуклої поверхні, верхні маточини привідних кінців шнеків з'єднані між собою і кінематично зв'язані з механізмом їх коливальних рухів у повздовжньому напрямі, а нижні опорні кінці спираються на пружини стиснення, при цьому під шнеками меншого діаметра, знизу, усередині угнутої поверхні, з зазором до внутрішньої поверхні порожнистого конуса встановлений нерухомо привідний шнек великого діаметра, який 1 UA 114777 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 також утворений довгими тонкими еластичними прутками, що утворюють спіраль з напрямом навивки донизу. 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 встановлена відбивна щітка 3 з довгими еластичними прутками, очисника, що виконаний у вигляді похило встановленого зрізаного порожнистого конуса 4, вершина якого спрямована донизу, а твірна поверхня утворена круглими прутками 5 у вигляді встановлених з зазорами а концентричних кіл, перпендикулярних до повздовжньої осі конуса 4. Зрізаний порожнистий конус 4 очисника встановлений на рамі 1 поворотно і зв'язаний з механізмом 6 його обертальних рухів. Усередину зрізаного порожнистого конуса 4 встановлений активатор, виконаний у вигляді шнекового очищувача, який має опуклу догори форму, яка складається з привідних (привід не показаний) шнеків 7 меншого діаметра, довжини яких дорівнюють довжині порожнистого конуса 4. Між шнеками 7 меншого діаметра, які утворюють собою опуклу догори форму, є зазори, розмірами b. Знизу під шнеками 7 меншого діаметра, усередині угнутої поверхні, з зазором А до внутрішньої нижньої поверхні порожнистого конуса 4, встановлений нерухомо привідний (привід не показаний) шнек 8 великого діаметра (шнек 8 і конус 4 мають протилежні напрями обертання). Привідні шнеки 7 меншого діаметра і шнек 8 великого діаметра утворені тонкими еластичними прутками 9, консольно закріплені на їх привідних валах (для шнека 8 - це вал 10), які утворюють собою спіральні навивки з напрямами донизу (привідні вали і консольна закріплені на них еластичні прутки у вигляді спіралей на шнеках 7 на схемі не показані). Шнеки 7 мають обертальні рухи, що спрямовані догори з кожної зі сторін вказаної опуклої поверхні. Верхні маточини 11 привідних кінців шнеків 7 з'єднані між собою і кінематично зв'язані з механізмом 12 їх коливальних рухів у повздовжньому напрямі, а їх нижні опорні кінці 13 спираються на пружини стиснення 14. Верхня і нижня частини зрізаного порожнистого конуса 4 закриті фігурними напрямними екранами 15. Під нижнім вихідним отвором очисника, що виконаний у вигляді похило встановленого зрізаного порожнистого конуса 4, похило розташована пальчаста очисна гірка 16, а під її нижній кінець підведений вивантажувальний транспортер 17. Напрями руху потоку коренебульбоплодів, коливальних і обертальних рухів робочих органів пристрою, а також напрями спіральних навивок шнеків активатора показані стрілками. Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів працює наступним чином. Ворох коренебульбоплодів, що очищується, подається за допомогою подавального транспортера 2. Завдяки тому, що над вихідним кінцем подавального транспортера 2 встановлена відбивна щітка 3, відбувається частково подрібнення частин вороху коренебульбоплодів і розділення їх на окремі компоненти. Це здійснюється за рахунок довгих еластичних прутків відбивної щітки 3. Після цього подрібнені частини вороху коренебульбоплодів, без втрат, завдяки верхньому фігурному напрямному екрану 15, спрямовуються усередину зрізаного порожнистого конуса 4 безпосередньо зверху на встановлений в нього активатор. Оскільки активатор виконаний у вигляді шнекового очищувача, який має опуклу догори форму, яка складається з привідних шнеків 7 меншого діаметра, довжини яких дорівнюють довжині порожнистого конуса 4, то частини вороху коренебульбоплодів ковзають, під дією власної ваги, униз. Однак цьому вільному рухові частин вороху коренебульбоплодів по опуклій поверхні донизу заважатиме напрями обертальних рухів шнеків 7, які спрямовані догори з кожної зі сторін вказаної опуклої поверхні. Оскільки привідні шнеки 7 меншого діаметра утворені тонкими еластичними прутками, консольно закріплені на їх привідних валах і, таким чином, утворюють собою спіральні навивки з напрямами донизу, то пропускаючи крізь себе через зазори b дрібні ґрунтові домішки й рослинні рештки, спіральні навики шнеків 7 захоплюють тільки тіла коренебульбоплодів (які не проходять крізь зазори b) і починають залучати їх у обертальні і осьові рухи, спрямовані донизу. При цьому завдяки напрямам обертальних рухів, спрямованих доверху з кожної зі сторін вказаної опуклої поверхні шнеки 7 своїми тонкими еластичними прутками 9 встигають зчісувати налиплий на бічні поверхні тіл коренебульбоплодів ґрунт. Крім цього, завдяки тому, що верхні маточини 11 привідних кінців шнеків 7 з'єднані між собою і кінематично зв'язані з механізмом 12 їх коливальних рухів у повздовжньому напрямі, а їх нижні опорні кінці 13 спираються на пружини стиснення 14, відбуваються періодичні коливальні рухи шнеків 7 у вказаному напрямі, що значно активує процес ударного струшування і тіл коренебульбоплодів і частин домішок донизу. Після цього тіла коренебульбоплодів і домішки у різних місцях (відповідної довжини шнеків 7) струшуються донизу і опиняються унизу внутрішній порожнини очисника, тобто нижньої 2 UA 114777 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 внутрішньої поверхні зрізаного порожнистого конуса 4, який фактично являє собою похило встановлене очисне русло, що утворено прутками 5 і починають рухатись у ньому упоперек прутків 5 під дією власної ваги. Оскільки, порожнистий конус 4 встановлений на рамі 1 похило, має можливість обертання і зв'язаний з приводом 6, то його прутки 5 здійснюють обертальний рух навколо повздовжньої осі конуса 4 і тим самим коренебульбоплоди також будуть при одночасному прямолінійному русі донизу упоперек прутків 5 залучатись ще й в обертальний рух, який сприятиме їх інтенсивному складному рухові усередині порожнистого конуса 4. Це в цілому буде забезпечувати дуже ефективне просіювання ґрунтових домішок та рослинних решток крізь зазори а між прутками 5 за межі очисника, а тіла коренебульбоплодів остаточно очищаються від налиплого ґрунту. Крім цього, завдяки тому, що знизу під шнеками 7 меншого діаметра, усередині угнутої поверхні, з зазором до внутрішньої нижньої поверхні порожнистого конуса 4, встановлений нерухомо привідний шнек 8 великого діаметра, то тіла коренебульбоплодів захоплюються кінцями його еластичних прутків 9 і шнек 8 починає їх примусово транспортувати донизу у напрямі своєї спіральної навики, тобто упоперек прутків 5. Це створює умову повного очищення бічних поверхонь тіл коренебульбоплодів від налиплого ґрунту. При цьому майже всі ґрунтові домішки й рослинні рештки кінцями тонких еластичних прутків 9 шнека 8 великого діаметра проштовхуються крізь зазори а між прутками 5. Зазор Л має такі розміри, що не дозволяє тілам коренебульбоплодів залишатись унизу, а тому кінці тонких еластичних прутків 9 шнека 8 гарантовано транспортують їх донизу. Фактично усередині порожнистого конуса 4, завдяки активатору, тобто зверху опуклої поверхні, утвореної привідними шнеками 7 малого діаметра, а також шнека 8 великого діаметра, для тіл коренебульбоплодів створюються умови, коли вони одночасно залучаються у обертальні рухи разом зі твірними поверхнями шнеків 7 та шнека 8, поступальні рухи у напрямі навивок шнеків 7 та у коливальні рухи, що здійснюються у напрямі, який створюється механізмом 12, тобто фактично перетрушуванню (відносно порожнистого конуса 4) у поперечній площині, та остаточне гарантоване транспортування донизу шнеком 8 упоперек прутків 5. Цей складний рух буде сприяти значному підвищенню якості очистки коренебульбоплодів від домішок. Покидаючи внутрішню порожнину похило встановленого очисника у вигляді порожнистого конуса 4, тіла коренебульбоплодів і деякі дрібні домішки, не втрачаючись, завдяки фігурному напрямному екрану 15, падають на полотно пальчастої очисної гірки 16, де вони повністю очищені від ґрунтових домішок та рослинних решток скочуються (як круглі тіла), донизу і потрапляють на вивантажувальний транспортер 17, а домішки, які ще залишились і не здатні до кочення, полотном пальчастої очисної гірки 16 виносяться через її верхню частину за межі очисника. Кутові швидкості обертання порожнистого конуса 4 і привідних шнеків 7 та 8 повинні враховувати кількість вороху коренебульбоплодів, що подається на очищення, його забрудненість ґрунтовими та рослинними домішками, його зв'язність (тобто наявність кореневищ, значної липкості ґрунту) тощо. Вказане також стосується кінематичних характеристик коливальних рухів (частота і амплітуда коливань), які створює для шнеків 7 механізм 12. Розміри зазорів а та b також повинні враховувати середні розміри тіл коренебульбоплодів. Застосування даного пристрою для транспортування і очистки коренебульбоплодів дозволить підвищити якість очистки коренебульбоплодів від домішок. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів, що складається з рами, подавального транспортера, встановленої над його верхнім вихідними кінцем відбивної щітки з довгими еластичними прутками, решітчастого очисника, що виконаний у вигляді привідного, похило встановленого, зрізаного порожнистого конуса, твірна поверхня якого утворена круглими прутками у вигляді концентричних кіл, розміщеного всередині активатора, а також очисної гірки й вивантажувального транспортера, який відрізняється тим, що активатор виконаний у вигляді шнекового очисника, який має опуклу догори форму, яка складається з привідних шнеків меншого діаметра, що утворені тонкими еластичними прутками, консольно закріплені на їх привідних валах, які утворюють спіральні навивки з напрямами донизу і мають обертальні рухи, що спрямовані догори з кожної зі сторін вказаної опуклої поверхні, верхні маточини привідних кінців шнеків з'єднані між собою і кінематично зв'язані з механізмом їх коливальних рухів у повздовжньому напрямі, а нижні опорні кінці спираються на пружини стиснення, при цьому під шнеками меншого діаметра, знизу, усередині угнутої поверхні, з зазором до внутрішньої поверхні порожнистого конуса встановлений нерухомо привідний шнек великого діаметра, який 3 UA 114777 C2 також утворений довгими тонкими еластичними прутками, що утворюють спіраль з напрямом навивки донизу. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4