Транспортно-очищувальний пристрій для коренебульбоплодів

Реферат: Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до пристроїв для транспортування та очищення коренебульбоплодів, які можуть бути використані в картоплезбиральних машинах. Транспортно-очищувальний пристрій для коренебульбоплодів містить взаємозв'язані між собою раму, подавальний транспортер, відбивну щітку, очисник у вигляді встановленого похило очисного блока, створеного привідними циліндричними вальцями, що мають попарно зустрічнообертальні рухи, над якими розміщений активатор у вигляді встановленого під гострим кутом до площини очисника привідного решітчастого диска, привідний вал якого встановлений за допомогою двох механізмів зміни і фіксації його положення у просторі, бічні частини містять захисні фігурні екрани, а також вивантажувальний транспортер. Привідний вал активатора виконаний рухомим у напрямі повздовжньої осі та додатково зв'язаний з рамою пружиною UA 108275 C2 (12) UA 108275 C2 стиснення і кінематично приєднаний до механізму його примусових повздовжніх коливальних рухів. Зовнішня робоча поверхня решітчастого диска містить чотири, хрестоподібно розташовані, подрібнювачі вороху у вигляді плоских ножів дугоподібної форми, довгі відігнуті кінці яких розташовані ближче до периферії диска. Винахід забезпечує підвищення якості очищення коренебульбоплодів від домішок на 15…20 %. UA 108275 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до пристроїв для транспортування та очищення коренебульбоплодів, який може бути використаний у 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 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. (див. книгу: 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 без активації рухів і надання різних за принципом дії очищувальних зусиль. Насамперед це стосується 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 напрямках. Найбільш близьким до транспортно-очищувального пристрою для коренебульбоплодів є пристрій, суть якого викладена у патенті України № 79721, А 01 D 33/08, опублікованому 10.07.2007 р., бюлетень № 10 прототип. Цей прототип включає раму, на якій похило встановлений очисник, створений привідними циліндричними вальцями, що мають попарно зустрічно-обертальні рухи і створюють собою похило розташовану плоску очисну поверхню. Зверху над очисником розміщений активатор у вигляді встановленого під гострим кутом до площини очисника привідного плоского решітчастого диска. При цьому, привідний вал (вісь обертання) активатора може мати різне розташування відносно площини очисника і його положення регулюється у просторі за допомогою двох гвинтових механізмів. Бічні частини очисного блока містять захисні фігурні екрани, а під його нижній кінець підведений горизонтально розташований вивантажувальний транспортер. Пристрій має також подавальний транспортер і встановлену над його вихідним кінцем відбивну щітку з довгими еластичними прутками. Працює прототип таким чином, що ворох коренебульбоплодів подається зверху подавальним транспортером на поверхню очисника і починає рухатись по ній донизу під дією власної ваги. Відбивна щітка з довгими еластичними прутками частково подрібнює ворох і розосереджує його на окремі компоненти. При цьому, тіла коренебульбоплодів майже відразу потрапляють і торкаються плоского решітчастого диска активатора, захоплюються ним (оскільки решітчастий диск розташований під гострим кутом до площини очисника) і при обертанні останнього відкидаються на бічні частини очисного блока, тобто на фігурні екрани. Ворох коренебульбоплодів при цьому інтенсивно перетрушується і після проходження активатора тіла коренебульбоплодів очищаються від налиплого ґрунту. При подальшому русі донизу з вороху коренебульбоплодів привідними циліндричними вальцями очисного блока захоплюються і відводяться ґрунтові домішки й рослинні рештки. Недоліками прототипу є низька якість очищення коренебульбоплодів від домішок, яка обумовлена тим, що ворох, який подається на очищення, не має тривалого у часі контакту ні з основною поверхнею очисника, ні з поверхнею активатора. В разі, коли на очищення подається важкий і зв'язаний ворох коренебульбоплодів плоска поверхня решітчастого диска (незважаючи на комірки, які є на його поверхні) не в змозі ефективно подрібнювати його, розосереджувати, розрізати кореневища, які є у воросі. При захопленні і примусовому киданні з прискоренням тіл коренебульбоплодів решітчастим диском активатора і їх ударах об фігурні захисні екрани відбувається надмірне травмування коренебульбоплодів. Поставлена задача - підвищити якість очищення коренебульбоплодів від домішок. Поставлена задача вирішується тим, що у транспортно-очищувальному пристрої для коренебульбоплодів, який має раму, подавальний транспортер, відбивну щітку, очисник у вигляді встановленого похило очисного блока, створеного привідними циліндричними вальцями, що мають попарно зустрічно-обертальні рухи, над якими розміщений активатор у вигляді встановленого під гострим кутом до площини очисника привідного решітчастого диска, привідний вал якого встановлений за допомогою двох механізмів зміни і фіксації його положення у просторі, бічні частини містять захисні фігурні екрани, а також вивантажувальний транспортер, згідно з винаходом, привідний вал активатора виконаний рухомим у напрямі повздовжньої осі, додатково зв'язаний з рамою пружиною стиснення і кінематично приєднаний до механізму його примусових повздовжніх коливальних рухів, при цьому зовнішня робоча 1 UA 108275 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поверхня решітчастого диска містить чотири, хрестоподібно розташовані, подрібнювачі вороху у вигляді плоских ножів дугоподібної форми, довгі відігнуті кінці яких розташовані ближче до периферії диска. Транспортно-очищувальний пристрій для коренебульбоплодів схематично зображений на фіг. 1 (загальний вигляд збоку). На фіг. 2 дано вид А на фіг. 1. Транспортно-очищувальний пристрій для коренебульбоплодів включає раму 1, подавальний транспортер 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-обертальні рухи. Привідні циліндричні вальці 4 встановлені на рамі 1 поздовжньо і створюють собою похилу площину. Зверху, усередині очисного блока, над привідними циліндричними вальцями 4 розташований активатор, який виконаний у вигляді встановленого під гострим кутом α до поверхні, яка утворена циліндричними вальцями 4, привідного решітчастого диска 5. Привідний решітчастий диск 5 встановлений на рамі 1 за допомогою двох опор з гвинтовими механізмами 6 зміни їх положення у просторі, в яких розміщений привідний (привід не показаний) вал 7, що виконаний рухомим у напрямі своєї повздовжньої осі. При цьому, привідний вал 7 додатково зв'язаний з рамою 1 через пружину стиснення 8 і кінематично приєднаний до механізму 9 його примусових повздовжніх коливальних рухів. Зовнішня робоча поверхня (яка складається з комірок різного розміру і форми) привідного решітчастого диска 5 містить чотири, хрестоподібно розташовані, подрібнювачі вороху у вигляді плоских ножів 10 дугоподібної форми. При цьому, плоскі ножі 10 мають довгі відігнуті кінці, які розташовані ближче до периферії привідного решітчастого диска 5. Твірна поверхня диска 5 має з поверхнею, що утворена привідними циліндричними вальцями 4 зазор, розміром h. Бічні частини очисного блока містять захисні фігурні екрани 11, а під його нижній кінець, тобто знизу площину, яка утворена привідними циліндричними вальцями 4, встановлений горизонтальний вивантажувальний транспортер 12. Напрямки руху потоків вороху коренебульбоплодів, обертальних та коливальних рухів робочих органів пристрою для транспортування і очищення коренебульбоплодів показані стрілками. Транспортно-очищувальний пристрій для 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 частково подрібнюють ворох, розосереджують його на окремі компоненти і направляють на верхню частину очисного блока, тобто на плоску похилу поверхню привідних циліндричних вальців 4, які попарно мають зустрічно-обертальні рухи. При русі частин вороху коренебульбоплодів по поверхні, що утворена привідними циліндричними вальцями 4, вони, завдяки тому, що попарно мають зустрічно обертальні рухи захоплюють ґрунтові домішки й рослинні рештки і виносять їх у зворотний бік за межі очисного блока. Повздовжнє розташування привідних циліндричних вальців 4 сприяє тому, що ворох коренебульбоплодів гарантовано рухається (ковзає) по всій поверхні очисного блока у напрямку донизу. Далі, під дією власної ваги, ворох коренебульбоплодів досягає активатора, який виконаний у вигляді привідного решітчастого диска 5, встановленого під гострим кутом  до площини очисного блока. Це призводить до того, що ворох коренебульбоплодів захоплюється і поступово затискається унизу решітчастою поверхнею диска 5. Завдяки тому, що зовнішня робоча поверхня привідного решітчастого диска 5 містить чотири, хрестоподібно розташовані, подрібнювачі вороху у вигляді плоских ножів 10 дугоподібної форми, то зустрічаючи потік вороху коренебульбоплодів, решітчастий диск 5 примусово втручається у масив вороху, насуваючись на нього своїми плоскими ножами 10 та комірками і ефективно його руйнує, особливо коли очищується важкий, зв'язаний ворох коренебульбоплодів. Таке втручання забезпечується також завдяки тому, що диск 5 здійснює примусові повздовжні коливальні рухи, оскільки його привідний вал 7 виконаний рухомим у напрямі своєї повздовжньої осі, а також завдяки тому, що привідний вал 7 додатково зв'язаний з рамою 1 через пружину стиснення 8 і кінематично приєднаний до механізму 9 його примусових повздовжніх коливальних рухів. Оскільки, плоскі ножі 10 мають довгі відігнуті кінці, які розташовані ближче до периферії диска 5, то вони гострими своїми кінцями унизу легко втручаються у масив вороху коренебульбоплодів, руйнують його, повертають і при подальшому обертанні диска 5 відривають порції (своїми площинами) кидаючи їх з прискоренням у напрямі до фігурних екранів 11. При цьому плоскі ножі 10 не мають загострень, що забезпечує не пошкодження (різання) тіл коренеплодів при взаємодії. Таким чином, при контактах вороху коренебульбоплодів з активатором він примусово і ефективно подрібнюється, розтягується, розосереджується на окремі компоненти і кидається з прискоренням у сторону. Скочуючись по угнутій поверхні фігурного екрану 11 тіла коренебульбоплодів й домішки знову потрапляють на поверхні привідних циліндричних вальців 4, які продовжують захоплювати і відводити донизу 2 UA 108275 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 домішки. Таким чином, поєднання обертального і одночасного коливального руху активатора, тобто привідного решітчастого диска 5, створює умови ефективного подрібнення і розділення на окремі компоненти важкого (значна твердість ґрунту і наявність міцних утворень) і зв'язаного (наявність великої кількості кореневищ та переплетених між собою рослинних решток) вороху коренебульбоплодів. Оскільки привідний решітчастий диск 5 має нижній зазор h між твірною поверхнею і поверхнею, що утворена твірними привідних циліндричних вальців 4 то тіла коренебульбоплодів можуть проходити крізь нього у нижню частину очисного блока, не контактуючи з активатором. За допомогою механізмів 7 є можливість регулювати зазначений зазор h в необхідних межах, але мінімальне його значення повинно дорівнювати середнім розмірам тіл коренебульбоплодів, що подаються на очищення. Крім того, деяка частина подрібненого вороху коренебульбоплодів проходить крізь решітчасту поверхню самого привідного решітчастого диска 5 (тобто крізь його комірки) донизу і знову потрапляє на поверхню привідних циліндричних вальців 4, які і тут ефективно захоплюють ґрунтові домішки й рослинні рештки і виносять їх униз у зворотний бік за межі пристрою. Завдяки тому, що привідний вал 7 решітчастого диска 5 розташований у двох опорах, які зв'язані з рамою 1 механізмами 7 (наприклад, гвинтовими), його можна по різному орієнтувати у просторі, що забезпечить відповідні зміни кута . При цьому, зменшення кута  призведе до більшого нахилу привідного решітчастого диска 5 до поверхні, яка утворена привідними циліндричними вальцями 4. А це призведе до більш щільного затиснення вороху коренебульбоплодів при контактуванні з активатором. Після проходження активатора, тобто привідного решітчастого диска 5, значна частина розосередженого вороху коренебульбоплодів потрапляє у нижню частину очисного блока, створеного привідними циліндричними вальцями 4, де вони знову дуже ефективно захоплюють розосереджені ґрунтові домішки і рослинні рештки й виносять їх у зворотний бік вальців 4 за межі очисника. Тіла ж коренебульбоплодів під дією власної ваги продовжують ковзати донизу, завдяки похилому, повздовжньому розташуванню привідних циліндричних вальців 4. Прямолінійний рух тіл коренебульбоплодів між сусідніми вальцями 4 і обертання вальців 4 у перпендикулярній площині сприяють інтенсивному обертанню тіл коренебульбоплодів навколо власних осей, що сприяє ефективному їх очищенню від налиплого ґрунту. Звільнившись від ґрунтових та рослинних домішок, а також від налиплого ґрунту тіла коренебульбоплодів остаточно залишають очисний блок, тобто привідні циліндричні вальці 4, і скочуються на горизонтально розташований вивантажувальний транспортер 12, який транспортує їх за межі пристрою у бункер або кузов транспортного засобу. Кутові швидкості обертання привідних циліндричних вальців 4, а також привідного решітчастого диска 5 повинні враховувати кількість вороху коренебульбоплодів, що потрапляє на очистку, а також ступінь його забруднення ґрунтовими та рослинними домішками. Розміри мінімального зазору h не повинні перевищувати середні розміри тіл коренебульбоплодів, що подаються на очищення. Частота та амплітуда періодичних коливальних рухів решітчастого диска 5, що створюються для нього механізмом 9 його примусових повздовжніх коливальних рухів, також повинні враховувати кількість вороху, його зв'язаність тощо. Це також стосується розмірів комірок на поверхні привідного решітчастого диска 5. При контактуванні тіл коренебульбоплодів з різними частинами очисника, що обертаються, не повинно відбуватись їх пошкодження. Застосування даного пристрою для транспортування і очищення коренебульбоплодів дозволить підвищити якість очищення коренебульбоплодів від домішок на 15...20 %. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Транспортно-очищувальний пристрій для коренебульбоплодів, який містить взаємозв'язані між собою раму, подавальний транспортер, відбивну щітку, очисник у вигляді встановленого похило очисного блока, створеного привідними циліндричними вальцями, що мають попарно зустрічнообертальні рухи, над якими розміщений активатор у вигляді встановленого під гострим кутом до площини очисника привідного решітчастого диска, привідний вал якого встановлений за допомогою двох механізмів зміни і фіксації його положення у просторі, бічні частини містять захисні фігурні екрани, а також вивантажувальний транспортер, який відрізняється тим, що привідний вал активатора виконаний рухомим у напрямі повздовжньої осі, додатково зв'язаний з рамою пружиною стиснення і кінематично приєднаний до механізму його примусових повздовжніх коливальних рухів, при цьому зовнішня робоча поверхня решітчастого диска містить чотири, хрестоподібно розташовані, подрібнювачі вороху у вигляді плоских ножів дугоподібної форми, довгі відігнуті кінці яких розташовані ближче до периферії диска. 3 UA 108275 C2 4 UA 108275 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5