Калібрувальна машина

Калібрувальна машина, що містить ЩІЛИННІ сита, виконані у вигляді тонких пластин з прорізаними в них поздовжніми щілинами, які утворюють ребра з нахилом зверху до щілин і перемичками між ребрами, очисники щілин, раму для сит, ексцентрики - коливальники рам, яка відрізняється тим, що верх ребер пластин виконаний з нахилом Винахід стосується приладів для поділу переважно клиноподібного або плаского насіння і ядра, переважно соняшника, на фракції за їх товщиною та може бути використаний у кондитерській, масложировій, зерноперероблюючій галузях промисловості, а також у сільському господарстві у насінництві Відоме решето для поділу зернових сумішей за товщиною часток, яке складається з поздовжніх стрижнів діаметром 1,4 - 1,8мм та поперечних стрижнів, що зварені з поздовжніми уточках перерізу та утворюють при цьому прямокутні довгасті отвори заданої ширини [1] Недоліком такого решета є відсутність приладу для очищення отворів від застрягаючих у них зернових часток та неможливість поділу за товщиною насінин, що мають форму клина, зокрема насіння соняшника Відомий також пристрій - щілинна сітка для поділу твердих часток на фракції, виконана у вигляді дротів трикутного перетину, звернених площиною догори, з вічками, які посаджені на опорні шпильки, між дротами прилаштовані пластини з від осі в бік щілин під кутом ЗО - 45°, а висота ребер не повинна перевищувати 1/3 довжини насінини (ядра), причому ребра з'єднані перемичками, висота яких становить не більше половини висоти ребер, а ширина перемичок - не більше половини довжини насінини (ядра), при цьому ЩІЛИННІ сита розташовані на одній рамі у два яруси з поступовим збільшенням ширини щілин від сита з меншим розміром щілин до сита з більшим розміром щілин, і піддоном під першим ситом для переходу біля половини обсягу насіння на перше сито нижнього ярусу, причому дві рами з двома ярусами сит змонтовані на корпусі на гнучких підвісках - опозитно і з нахилом від 4 до 16°, який регулюється, з приводом від одного вала з двома ексцентриками, а сита калібрувальної машини забезпечені очисниками у вигляді пружних кульок, які розташовані під пластинчастим щілинним ситом на СІТЦІ З дроту, розмір чарунок в якій не більше ніж 66 - 68% від діаметра кульки О отворами для шпильок, а між пластинами і дротами - шайби, що забезпечують зазори для проходу сепаруючого матеріалу [2] Недоліком сітки є відсутність пристроїв для очищення щілин між дротами та пластинами від застрягаючих твердих часток, а також відсутність нахилу до вісєй щілин для орієнтування часток Відома також калібрувальна машина, призначена для поділу насіння соняшника на фракції за їх товщиною, яка включає ЩІЛИННІ сита, виконані у вигляді профільних паралельних пластин, що розділені шайбами, які забезпечують потрібну ширину щілини, та скріплених стяжними гвинтами разом з шайбами, щілини утворені повздовжніми ребрами у верхній частині пластин, поверхня яких має нахил у бік щілин під кутом 15 - 20° ЩІЛИННІ сита являються монолітними блоками та розташовані ступінчасто на рамі з пониженням від сита з меншим розміром щілин до сита з більшим розміром щілин, таким чином, що кожне наступне сито нижче попереднього не менш 2/3 довжини насінин крупної фракції, а рама змонтована на корпусі з регульованим нахилом від 6 до 12°, а щілини сит ю 51792 обладнані очисниками у вигляді планок з гребінками для виштовхування насінин з щілин, які виконані у вигляді планок з гребінками, що входять зверху у щілини сит, кут нахилу лобової та задньої частини яких складає 38 - 40° до площини сита Недоліком конструкції прототипу /3/ є те, що очисники у вигляді планок з гребінками, рухаючись над щілинами сита у зворотно-поступальному режимі, частково перекривають перетин щілин у ситах, а планка, на якій закріплені очисники, що входять до щілини, перекриває сито упоперек, стаючи на заваді рівномірному за товщиною потоку насіння на поверхні сит, що зменшує живий перетин сит та їх продуктивність Інший недолік прототипу відсутність противаги або пристрою для поглинання інерції під час руху рамок із ситами упередназад, внаслідок чого відбуваються коливання, які супроводжуються шумом та надмірно витрачається енергія на їх утворення Для ефективного обрушування необхідний розподіл потоку насінин на фракції, у яких насінини мали б практично однакову масу, чого можна досягнути розподілом на ситах, у яких різниця у ширині щілин була б 0,2 - 0,25мм, а це можливо, якщо сит у калібровочній машині буде не три, як у прототипі, а хоча б у 1,5 - 2 рази більше, чого досягнути при використанні конструкції прототипу важко через збільшення довжини ситової рами Задачею заявленого технічного рішення є створення калібрувальної машини, у якій насіння соняшника або його ядра поділялися б на 7 - 8 фракцій за їх товщиною, при цьому калібрувальні щілини для проходження насінин повинні мати більш живий перетин і продуктивність та безперервно очищуватися від насінин, що застрягають у них, приладом, який не заважає рівномірному розподілу потоку насіння на поверхні сита за товщиною шару і за шириною сита Окрім того, до задачі технічного рішення входить створення конструкції, у якій сили інерції похилистої ситової рами, що коливається назад-уперед, зрівноважувалась і тим зменшилися б коливання, шум та витрати електроенергії на привід рами з ситами Технічний результат забезпечується тим, що у калібрувальній машині для розподілу насіння на фракції за їх товщиною, яка містить ЩІЛИННІ сита, виконані у вигляді тонких пластин з прорізаними у них поздовжними щілинами, що утворюють ребра, з нахилом згори до щілин та перемичками між ребрами, очисники щілин, раму для сит, ексцентрик коливальник рам, верх ребер пластин виконаний з нахилом від осі у бік щілин під кутом ЗО - 45°, а висота ребер не повинна перебільшувати 1/3 довжини насінини (ядра) соняшника, при цьому ЩІЛИННІ сита розташовані на одній рамі у два яруси з наступним збільшенням ширини щілин від сита з меншим розміром щілин до сита з більшим розміром щілин та піддоном під першим ситом для переходу біля половини обсягу насіння на перше сито нижнього ярусу, при чому рами з двома ярусами сит змонтовані на корпусі на гнучких або шарнірних підвісках - опозитно та з регульованим нахилом від 4 до 16°, з приводом від одного вала з двома ексцентриками, а щілини сит каліброваної машини обладнані очисниками у вигляді пружних кульок, розташованих під пластинчастим ситом на СІТЦІ з дротів, розмір чарунок В якій не більше 66 68% від діаметру кульки Окрім того, для збільшення числа фракцій насіння рами з ситами розташовані у два яруси, при чому верхній ярус розташований прямо над нижнім і з нього насіння безперервно проходить на нижнє сито, та обидва сита мають однаковий нахил, приводяться в рух від двох ексцентриків з однаковою амплітудою та частотою, число фракцій при цьому збільшується наприклад, за числа сит верхнього та нижнього ярусу по три штуки, число фракцій зменшиться на одну, через те, що перше за рухом насінин сито верхнього ярусу буде зайняте передаванням насіння до нижнього Обидва яруси сит та піддони під ними закріплені в одній ситовій рамі, яку підвішено на гнучких стрижнях до чотирьох стояків, що закріплені на похилистому (кут нахилу 4°) корпусі калібрувальної машини, при чому довжину стрижнів у МІСТІ сходу насіння з останнього сита регулюють, змінюючи таким чином нахил сит до 16°, що необхідно за умовами роботи машини Таке розташування рам з ситами урівноважує маси протилежних опозитних рам, які коливаються, та дозволяє зменшити коливання, шум та витрати електроенергії на привід сит На фіг 1 показано калібрувальну машину, вигляд з боку, на фіг 2 - теж саме, вигляд згори, на фіг 3 поперечний розріз А-А, на фіг 4 - поперечний розріз плаского сита по перемичці між ребрами, на фіг 5 - поперечний розріз плаского сита з щілинами для проходу насіння, на фіг 6 - пласке сито, вигляд зверху Калібрувала машина містить корпус 1, до якого на стояках 2 за допомогою стрижнів 3 з регуляторами довжини 4 підвищена ситова рама 5 з закріпленими на ній ситами 6 та піддонами 7, ситова рама 5 завдяки стрижням ПІДВІСКИ має можливість здійснювати зворотно-поступальний рух від ексцентрика 8, який приводяться до обертання електродвигуном 9, ексцентрик 8 з'єднаний з рамою 5 за допомогою шарніра 10, що необхідно для зміни кута нахилу рами 5 з ситами 6 На корпусі 1 закріплюється бункер для насіння 11, з якого насіння одночасно надходить до правого та лівого ситових блоків у рівній КІЛЬКОСТІ, які регулюються клапанами з постачальними валками (на фіг 1 не показані) Насіння з бункера 11 надходить на перше верхнє сито 12 з шириною щілин, що дозволяють пропустити в прохід до нижнього сита 13 біля 50% обсягу насіння, яке надходить на верхнє перше сито 12, решта 50% насіння, рухаючись по ситам 14 і 15 провалюється крізь щілини необхідної ширини на піддони 7 та виводиться з машини, схід з сита 15 виводиться з машини крізь жолоб 16 і таким же чином працює нижній блок з ситами Окремі фракції насіння, які проходять крізь щілини сит, потрапляють на піддони 7 та виводяться з машини з сит верхнього ярусу по жолобам 17, з сит нижнього яруса - по жолобам 18, а схід з останніх сит виводиться по жолобам 19 (фіг 2) У машині є дванадцять щілинних сит 6, кожне з них обладнане наступним чином (фіг 3) На дерев'яній рамці (на фіг 3 не показана) зверху кріпиться щілинне пластинчасте сито 20, а знизу сітка з дроту, між ними розташовуються пружні 51792 кульки Відстань між сіткою 21 та пластинчастим ситом 20 більша за діаметр пружної кульки 22, що дозволяє останнім під час роботи машини підстрибувати і виштовхувати з щілин насіння соняшника, що має клиноподібну форму та яке застрягає в них Простір між пластинчастим ситом та дротяною сіткою розділено перегородками 23 на квадрати, у кожен квадрат розміщують кульки Рама 5 з ситами приводиться до зворотно-поступального руху за допомогою ексцентриків 8 (фіг 1, 2) зі змінною амплітудою (екцентрики ЗМІННІ) та частотою коливань Під час роботи кульки ударяються об площину пластинчастого сита знизу та безперервно очищують сита Пластинчасті сита відрізняються від полотен ґратчастих, що виготовляються за ТУ 23 2 1068-94 на Харківському ВАТ "Завод їм Фрунзе", тим, що вони (фіг 4, 5) мають товщину не менше 2мм, мають ребра 24 шириною біля 2мм, що утворюють щілини 25 Ребра зверху мають нахил у бік щілин під кутом ЗО - 45°, що необхідно для кращого орієнтування насіння уздовж щілин Між собою ребра з'єднані перемичками 26 (фіг 6) шириною не менше двох товщин ребра, відстань між перемичками повинна бути такою, щоб не було поперечного вигину під тиском насіння Така конструкція пластинчастих сит дозволяє значно збільшити їх живий розріз і, як наслідок, продуктивність Так, стандартні полотна ґратчасті щілиноподібні ВАТ "Завод їм Фрунзе" з шириною щілини 2,6мм мають живий розріз 40% з шириною щілини 4,0мм - 47%, у той час , як запропоновані пластинчасті ЩІЛИННІ сита з такою ж шириною щілини мають живий розріз ВІДПОВІДНО 56 і 66%, або більше на 16 - 19%, на цю ж величину збільшиться і продуктивність машини за таких же габаритів Дані про живий розріз щілиноподібних сит наведені утабл 1 Ширина щілин у ситах визначається крупністю насінин, але при цьому перше сито 12 (фиг 1) має більшу ширину щілин, крізь нього провалюється 50% насіння на нижнє сито, а розмір щілин у наступних ситах збільшується, наприклад, у співвідношенні для верхнього сита 3,6, 3,8, 4,0мм, а для нижнього 3,0, 3,2, 3,4мм Таблиця 1 Ширина ЩІЛИН сит, мм 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 Живий розріз сит, % Пластинчасті сита, Полотна ґратчасті товщина ребра "Завод їм Фрунзе" 2,0мм 54,5 42,67 56,5 40,00 58,3 43,08 60,0 46,15 61,5 44,44 62,9 44,84 64,2 45,00 65,5 45,24 66,6 47,67 67,7 50,00 Для відокремлення ядра від недоруша та фракціювання рушанки перед відвіюванням лушпиння ширина щілин сит менша, ніж для насіння Калібрувальна машина працює наступним чином За допомогою регулятора нахилу 4 (фиг 1) установлюють потрібний нахил ситової рами 5 з ситами 6 і потрібні для цього вида продукта ексцентрики 8, привід постачальників (на фіг 1 не показано) бункера 11, в бункер надходить насіння або ядро, або рушанка соняшника 3 бункера 11 насіння сиплеться на верхній край сита 12 по всій його ширині Під ВПЛИВОМ коливань похилистих сит насіння просувається під нахилом на наступні сита, при цьому на піддон крізь щілини провалюється те насіння, товщина якого дозволяє провалюватися крізь щілини, а насіння з більшою товщиною сходить з цього сита на наступне Цей процес повторюється до виходу найкрупнішого насіння сходом з останнього сита через жолоби 19 (фіг 2) Насіння з ПІДДОНІВ верхнього ярусу сит сходить через жолоби 16, 17, а з нижнього ярусу - через жолоби 18 з іншого боку машини Машина працює у безперервному режимі Очищення щілин при цьому від застрягаючого у них насіння відбувається за допомогою стрибаючих кульок 22 (фіг 3) Різниця у масі насіння та ядра сорту Саратовський 82, наведені у патенті-прототипі [3], при розподіленні на фракції за шириною на ситах з круглими отворами (прохід через отвори діаметром 7мм, схід з діаметром 6мм) складає для насіння 43% і для ядра з цього насіння - 48% 3 цього видно, що для отримання більш однорідного насіння та ядра у кожній фракції їх варто поділяти не за шириною, а за товщиною на ситах з щілиноподібними отворами, при чому для отримання найбільш однорідних за масою фракцій різниця у ширині щілин сит, розміщених поряд, повинна бути якомога менша, наприклад, 0,2 або 0,25мм, що дозволить з точно від каліброваних фракцій насіння отримувати рушанку з невеликою КІЛЬКІСТЮ недоруша (необрушеного та недообрушеного насіння) Дані про розподіл насіння соняшника на фракції за їх товщиною на щілинних ситах наведені у табл 2 Таблиця 2 Найменування фра- Зміст фраккцій насіння цій, % Насіння сорт Прометей Вихідна суміш 100 Прохід крізь щілини завширшки, мм 2,8 27,91 3,0 12,99 3,2 18,93 3,4 1,82 3,6 22,82 3,8 10,56 4,0 1,70 4,2 1,94 Схід 4,2 1,33 Маса 100шт насіння, г 51,33 33,16 47,22 52,46 57,16 61,21 73,20 74,46 80,21 90,95 З таблиці 1 видно, що розподіл насіння на фракції за товщиною дає чітку різницю у масі між фракціями з малою масою 1000шт насінин, непридатних для обрушення на ядро харчове та по 51792 вноцінними важкими насінинами Так, фракції прохід крізь щілини шириною 2,8мм - це легкі та за візуальними спостереженнями плюсклі та частково дефектні насінини з оболонкою, яка зрослася з ядром, що ускладнює їх обрушування, вони повинні перероблятися на олію на екструдерах без обрушування Різниця у товщині насінин та ядра з цього насіння однієї фракції складає для проходу крізь щілини завширшки 3,6мм від 0,8 до 1,2мм, для проходу крізь щілину завширшки 4,5мм від 0,9 до 2,0мм [3], що показує можливість відокремлення ядра від недоруша на щілинних ситах запропонованої конструкції за різниці у ширині щілин сусідніх сит у межах 0,2 - 0,25мм Література 1 Авторское свидетельство СССР №1747195 кл В07В1/46 опубл 1992, БИ №26 2 Авторское свидетельство СССР №1704856 кл, В07В1/46 опубл 1992, БИ №2 3 Патент 20833А Україна, МКИ В07В1/46 Калібровочна машина / Іхно М П , Україна - 11с ил, Опубл 27 02 98, Бюл №1 ФІГ.1 Фіг 2 8 51792 10 мошина '/ З V .{... і 5 П O I Q Q l Q O 61 : - ' і : м * О\ ~ •- - і .4iyL.'--':-:-iV' О \ О П І. IL.X....I О Г О ^ - ' - • - ' . - у я : ^ ч г - ' I О О * — ^ I Q О Фіг З Фіг.4 ^ «'-•••1^-'ч->-^-. Фіг.5 11 12 Фіг 6 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71