Агрегат для переробки стебел луб’яних культур

Реферат: Агрегат для переробки стебел луб'яних культур складається з розмотувача рулонів, м'яльної машини, що обладнана вальцями планчатого типу, причому перша пара вальців м'яльної машини має збільшений діаметр, трясильної машини, яка обладнана вібраційним пристроєм, накопичувача волокнистої маси з дозуючим пристроєм, рулонного преса, які розташовані на єдиній мобільній платформі, і стрічкового транспортера, встановленого під ними. Для ефективного очищення волокна від деревини та інших неволокнистих домішок м'яльна машина містить плющильні валки, що являють собою пустотілий циліндр, вздовж всієї довжини якого по колу з постійним кроком виконані односторонні впадини заданого профілю, бічні сторони якого мають опуклу достатньо круту поверхню. Валки, що являють собою вал із закріпленими на ньому дисками, встановленими на рівній відстані між собою, на краях яких по колу з постійним кроком виконані односторонні прогини, а між дисками розміщені втулки. При цьому на односторонніх прогинах поперек всієї висоти прогинів виконані односторонні виступи у вигляді рифлів пологого або крутого заданого профілю рифлення з постійним кроком по колу. Очищувальні валки планчастого або круторифленого типу виконані зі збільшенням їх діаметрів на 3-10 % відносно діаметрів м'яльних рифлених валків, між якими вони розташовані, і встановлені з можливістю обертання з рівною з іншими валками кутовою швидкістю. Рифлені м'яльні валки пологого рифлення виконані з більшим радіусом закруглення кромки рифлів відносно до радіуса закруглення кромки рифлів рифлених м'яльних валків крутого рифлення. Валки крутого рифлення, які мають гребінчастий контур профілю рифлів і відносно малу висоту рифлів порівняно з їх кроком. Валки, що являють собою пустотілий циліндр, по твірних якого виступають рифлі крутого та пологого профілю, при цьому вздовж всієї довжини на вершинах UA 113306 C2 (12) UA 113306 C2 рифлів валків розміщені мікрорифлі крутого рифлення, причому над та під утвореною ними парою розташовані тугі щітки. При цьому агрегат містить тіпальний вузол, що складається з тіпального барабана, на якому розміщені бильні планки, над якими знаходяться тіпальні ножі, та решітки, що розміщена під тіпальним барабаном. Бильні планки мають хвилястий профіль у поперечному перерізі, а їх робоча кромка виконана зрізанням під тупим кутом відносно напрямку руху бильних планок, при цьому профіль кожної бильної планки зміщений відносно профілю сусідніх бильних планок на півперіоду хвилі. Зверху на поверхні тіпальних ножів виконано виступ у вигляді гребеня, при цьому всередині тіпального вузла над тіпальним барабаном змонтовані з можливістю обертання на осях планчасті валки, а решітка виконана з можливістю переміщення відносно тіпального барабана. Між м'яльною машиною та тіпальним вузлом встановлена трясильна машина. UA 113306 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується галузі первинної переробки стебел лубоволокнистих культур, а саме технології механічної обробки луб'яної сировини. Агрегат може використовуватися для одержання однотипного волокна і костриці з льону та конопель, дозволяє одержувати волокно з низькою закостриченістю та підвищує ефективність використання переробного обладнання. В Україні основна маса короткого льоноволокна виробляється на куделеприготувальних лініях підприємств з первинної переробки льону: Відомий агрегат куделеприготувальний агрегат КПМЛ-2М [Марков В.В. Первичная обработка льна и других лубяных культур /Марков В.В. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981.- 376. с.], який складається з шароформуючого механізму, м'яльної машини, тіпальних секцій, трясильної машини, системи пневмотранспорту. Переробка сировини за допомогою куделеприготувального агрегату КПМЛ-2М дозволяє одержувати достатньо якісне коротке волокно та кострицю, але велика кількість машин-складових агрегату обумовлює високу металомісткість та енергоємність лінії в цілому, а стаціонарне розташування даного агрегату не сприяє однаково високоефективному переробленню сировини, що надходить на підприємство з різновіддалених районів вирощування. Зі збільшенням відстані від поля до заводу, а отже і транспортних витрат, зменшується економічна ефективність процесу переробки. Відомий спосіб видалення костриці з льону та машина для здійснення цього способу [RU 2104625 C1, 20.02.1998]. Дана машина дозволяє одержувати волокно льону на полі, виключаючи з процесу переробки операції транспортування та складування сировини. Недоліком цього способу є низька продуктивність машини, обумовлена шириною захвату та швидкістю пересування її по полю, залежність процесу переробки від погодних умов, розсіювання одержуваної костриці (близько 80 % біомаси льоносоломи) по полю. Також відомий мобільний знекостричувач льону [US 4241474 A, 30.12.1980]. Мобільний знекостричувач льону дозволяє одержувати однотипне волокно льону та кострицю безпосередньо на полі, в процесі підбору сировини з валка. Недоліком мобільного знекостричувача льону є залежність процесу переробки від погодних умов, а також низька продуктивність через обмежену швидкість пересування по полю. Відомий також агрегат для переробки соломи льону з м'ялкою для льоносоломи і барабанним кострицевідділювачем [EP 0398421 A1, 22.11.1990], в якому високоякісне відділення волокна від костриці відбувається за допомогою одного або більше бильних барабанів для переробки льоносоломи. Залежно від стану сировини, що надходить до переробки, вимог до вихідної продукції та від планованих інвестицій у виробництво агрегат складається з барабанного кострицевідділювача, що поєднує вальці, обладнані зубчастими кільцями, з одним або більше протирізальними зубчастими планками, що безпосередньо взаємодіють так, що кожне зубчасте кільце знаходиться між двох протирізальних ножів. Оброблюваний матеріал надходить до барабана зафіксованим, взаємодія з робочими органами забезпечується симетричною відносно барабана решіткою і внутрішнім обертальним механізмом з тіпальними ножами. Між барабанним кострицевідділювачем і м'яльною, машиною встановлена трясильна машина для попереднього очищення від костриці, а кінцеве відділення костриці від волокна відбувається на барабанному кострицевідділювачі та другій трясильній машині. Відомий агрегат забезпечує високоякісне відділення деревинної частини стебел соломи льону від лубу, дозволяє однаково ефективно переробляти сировину з різними фізикомеханічними властивостями за рахунок встановлення одного або більше бильних барабанів. Однак, відомий агрегат включає п'ять окремих машин для переробки сировини, що обумовлює значну довжину і, як наслідок, підвищену металоємність і енергоємність. Крім того, він призначений для переробки лише одного виду і сировини - соломи льону. Відомий також агрегат для переробки стебел луб'яних культур [UA 68195 U, 26.03.2012], що складається з м'яльної машини, тіпального барабана, трясильної машини і стрічкового транспортера, встановленого під ними, при цьому розмотувач рулонів, м'яльна машина, тіпально-чесальний барабан, трясильна машина, накопичувач волокнистої маси з дозуючим пристроєм, рулонний прес розташовані на єдиній мобільній платформі, м'яльна машина обладнана вальцями планчастого типу з перепадом швидкості між ними, перша пара вальців м'яльної машини збільшеного діаметра, а трясильна машина обладнана вібраційним пристроєм. Відомий агрегат є найбільш близьким до винаходу за технічною суттю і результатом, що досягається, і може бути вибраний за найближчий аналог. Однак, недоліками такого агрегату є його конструктивне виконання, яке не надає достатнього ефекту порушення зв'язків між деревиною і волокном луб'яної сировини, не забезпечує достатнє відділення деревинної частини стебел від волокнистої, не дозволяє 1 UA 113306 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ефективно проводити очищення волокна від деревини та інших неволокнистих домішок, що в цілому негативно впливає на ефективність роботи всього агрегату для переробки стебел луб'яних культур. В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції агрегату для переробки стебел луб'яних культур, в якому за рахунок конструктивних особливостей можливо було б забезпечити ефективні умови порушення зв'язків між деревиною і волокном луб'яної сировини, забезпечити достатнє відділення деревинної частини стебел від волокнистої, дозволити ефективно проводити очищення волокна від деревини та інших неволокнистих домішок, що в цілому позитивно впливатиме на ефективність роботи всього агрегату для переробки стебел луб'яних культур. Поставлена задача вирішується тим, що в агрегаті для переробки стебел луб'яних культур, що складається з розмотувача рулонів, м'яльної машини, що обладнана вальцями планчатого типу з перепадом швидкості між ними, причому перша пара вальців м'яльної машини має збільшений діаметр, трясильної машини, яка обладнана вібраційним пристроєм, накопичувача волокнистої маси з дозуючим пристроєм, рулонного преса, які розташовані на єдиній мобільній платформі, і стрічкового транспортера, встановленого під ними, відповідно до винаходу, м'яльна машина містить плющильні валки, що являють собою пустотілий циліндр, вздовж всієї довжини якого по колу з постійним кроком виконані односторонні впадини заданого профілю, бічні якого мають опуклу достатньо круту поверхню, валки, що являють собою вал із закріпленими на ньому дисками, встановленими на рівній відстані між собою, на краях яких по колу з постійним кроком виконані односторонні прогини, а між дисками розміщені втулки, при цьому на односторонніх прогинах поперек всієї висоти прогинів виконані односторонні виступи у вигляді рифлів пологого або крутого заданого профілю рифлення з постійним кроком по колу, очищувальні валки планчастого або круторифленого типу, що виконані зі збільшенням їх діаметрів на 3-10 % відносно діаметрів м'яльних рифлених валків, між якими вони розташовані, і встановлені з можливістю обертання з рівною з іншими валками кутовою швидкістю, що задана його кінематикою, рифлені м'яльні валки пологого рифлення з більшим радіусом закруглення кромки рифлів по відношенню до радіуса закруглення кромки рифлів рифлених м'яльних валків крутого рифлення, валки крутого рифлення, які мають гребінчастий контур профілю рифлів і відносно малу висоту рифлів порівняно з їх кроком, валки, що являють собою пустотілий циліндр, по твірних якого виступають рифлі крутого та пологого профілю, при цьому вздовж всієї довжини на вершинах рифлів валків розміщені мікрорифлі крутого рифлення, причому над та під утвореною ними парою розташовані тугі щітки, із забезпеченням рівномірного зазору між профілями валків, при цьому агрегат містить тіпальний вузол, що складається з тіпального барабана, на якому розміщені бильні планки, над якими знаходяться тіпальні ножі, та решітки, що розміщена під тіпальним барабаном, бильні планки мають хвилястий профіль у поперечному перерізі, а їх робоча кромка виконана зрізанням під тупим кутом відносно напрямку руху бильних планок, при цьому профіль кожної бильної планки зміщений відносно профілю сусідніх бильних планок на півперіоду хвилі, а зверху на поверхні тіпальних ножів виконано виступ у вигляді гребеня, при цьому всередині тіпального вузла над тіпальним барабаном змонтовані з можливістю обертання на осях планчасті валки, а решітка виконана з можливістю переміщення відносно тіпального барабана для регулювання зазору між решіткою і тіпальним барабаном, а між м'яльною машиною та тіпальним вузлом встановлена трясильна машина для попереднього очищення від костриці. Обладнання м'яльної машини плющильними валками, що являють собою пустотілий циліндр, вздовж всієї довжини якого по колу з постійним кроком виконані односторонні впадини заданого профілю, бічні якого мають опуклу достатньо круту поверхню дозволяє покращити ефективність умов порушення і послаблення зв'язку між волокнистою частиною стебла і деревиною за рахунок проходження процесів поперечного здавлювання деревини стебел тих його частин, що не піддавались дії поперечного здавлювання при проходженні через першу пару гладких плющильних валків м'яльної машини, які мають збільшений діаметр, та забезпечення паралелізації, упорядкування стебел лляної трести між собою всередину втягуваного шару за рахунок проходження стебел через досить вузькі односторонні впадини заданого профілю, бічні якого мають опуклу достатньо круту поверхню, а також передачу необхідного навантаження на матеріал через більшу площу контакту у порівнянні з гладкими валками, що створює умови для виникнення великої кількості осередків зусилля здвигу або дотичного напруження, що в цілому надалі підвищує ефективність промину і очищення на рифлених валках м'яльної машини. Обладнання м'яльної машини валками, що являють собою вал із закріпленими на ньому дисками, встановленими на рівній відстані між собою, на краях яких по колу з постійним кроком 2 UA 113306 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виконані односторонні прогини, а між дисками розміщені втулки, при цьому на односторонніх прогинах поперек всієї висоти прогинів виконані односторонні виступи у вигляді рифлів пологого або крутого заданого профілю рифлення з постійним кроком по колу, дозволяє забезпечити підвищення ефективності втягування стебел луб'яних культур, збільшити коефіцієнт зчеплення поверхні валка зі стеблами луб'яних культур, підвищити ефективність їх промину та відокремлення волокна від деревини за рахунок одночасного проходження процесів поперечного здавлювання, згинання-зламування деревини стебел, ковзного згину та зсуву костри відносно волокна, що підвищує ефективність очищення. Обладнання м'яльної машини рифленими м'яльними валками пологого рифлення з більшим радіусом закруглення кромки рифлів по відношенню до радіуса закруглення кромки рифлів рифлених м'яльних валків крутого рифлення, дозволяє забезпечити передачу необхідного навантаження на матеріал через більшу площу контакту у порівнянні з гладкими валками, що створює умови для виникнення великої кількості осередків руйнування деревної частини стебел, що полегшує процеси згинання-зламування та відокремлення волокна від деревини за рахунок виникнення зламу на довжині менше критичної у наступних парах валків крутого рифлення заданого профілю, що підвищує ефективність очищення. Обладнання м'яльної машини очищувальними валками планчастого або круторифленого типу, що виконані зі збільшенням їх діаметрів на 3-10 % відносно діаметрів м'яльних рифлених валків, між якими вони розташовані, і встановлені з можливістю обертання з рівною з іншими валками кутовою швидкістю, що задана його кінематикою, створює умови для одночасного згинання-зламування деревини стебел, скобління, зсуву костри відносно волокна та потоншення шару матеріалу, що підвищує ефективність очищення без ускладнення конструкції спричиняє поздовжній зсув і відокремлення деревних частинок (костри) від волокна, які видаляються в подальшому. Обладнання м'яльної машини валами крутого рифлення, які мають гребінчастий контур профілю рифлів і відносно малу висоту рифлів порівняно з їх кроком, дозволяє забезпечити необхідне навантаження на сирець та швидкість його переміщення, що створює умови для одночасного поперечного здавлювання, згинання-зламування деревини стебел, скобління, ковзного згину та зсуву костри відносно волокна, що підвищує ефективність очищення. Обладнання м'яльної машини валками, що являють собою пустотілий циліндр, по твірних якого виступають рифлі крутого та пологого профілю, при цьому вздовж всієї довжини на вершинах рифлів валків розміщені мікрорифлі крутого рифлення, причому над та під утвореною ними парою розташовані тугі щітки, дозволяє забезпечити підвищення ефективності втягування стебел луб'яних культур, збільшити коефіцієнт зчеплення поверхні валка зі стеблами луб'яних культур, підвищити ефективність їх промину та відокремлення волокна від деревини за рахунок одночасного проходження процесів поперечного здавлювання, згинання-зламування деревини стебел, скобління, ковзного згину та зсуву костри відносно волокна, що підвищує ефективність очищення. Після обробки пром'ятого шару матеріалу трясильна машина проводить його попереднє очищення від костриці. Використання тіпального вузла для обробки луб'яної сировини, що складається з тіпального барабана, на якому розміщені бильні планки, над якими знаходяться тіпальні ножі, та решітка, що розміщена під тіпальним барабаном, бильні планки мають хвилястий профіль у поперечному перерізі, а їх робоча кромка виконана зрізанням під тупим кутом відносно напрямку руху бильних планок, при цьому профіль кожної бильної планки зміщений відносно профілю сусідніх бильних планок на півперіоду хвилі, а зверху на поверхні тіпальних ножів виконано виступ у вигляді гребеня, при цьому всередині тіпального вузла над тіпальним барабаном змонтовані з можливістю обертання на осях планчасті валки, а решітка виконана з можливістю переміщення відносно тіпального барабана для регулювання зазору між решіткою і тіпальним барабаном, що здійснює порушення залишкових зв'язків між деревиною і волокном, відділення волокна від костриці, дозволяє забезпечити більш ефективні умови порушення залишкових зв'язків між деревиною і волокном пром'ятої луб'яної сировини, очищення волокна від костриці та інших неволокнистих домішок. Включення в м'яльну машину валків різного типу з перепадом швидкості між ними під час м'яття, що надають інтенсифікацію впливів робочих органів на матеріал за рахунок конструктивних особливостей, застосування трясильної машини між м'яльною машиною і тіпальним вузлом для попереднього очищення від костриці, інших неволокнистих домішок та покращеної конструкції тіпального вузла для обробки луб'яної дозволяє ефективно переробляти лубоволокнисту сировину з різними фізико-механічними властивостями. 3 UA 113306 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Суть винаходу пояснюється кресленням, де зображена схема агрегату для переробки стебел луб'яних культур. Агрегат складається з мобільної платформи 1, на якій встановлені розмотувач рулонів 2, подавальний транспортер 3, перша пара вальців збільшеного діаметра 4 м'яльної машини 5, трясильна машина 6, гладкі вальці 7; живильний валець 8; живильний лоток 9; тіпальний вузол 10, трясильна машина 11 з вібраційним пристроєм 12, накопичувач волокнистої маси з дозуючим пристроєм 13, рулонний прес 14, стрічковий транспортер 15, лоток для збирання костриці 16. Агрегат працює наступним чином. Шар сировини з розмотувача рулонів 2 за допомогою подавального транспортера 3 подається до першої пари вальців збільшеного діаметра 4, які забезпечують ефективне втягування стебел з різними фізико-механічними властивостями до м'яльної машини 5, в якій відбувається паралелізація, упорядкування стебел луб'яної сировини, інтенсивне м'яття з одночасним витягуванням, скоблінням, потоншанням шару матеріалу та відокремлення волокна від деревини за рахунок одночасного проходження процесів поперечного здавлювання, згинання-зламування деревини стебел, дотичного напруження, ковзного згину та зсуву костри відносно волокна, зменшення закостриченості оброблюваної сировини. Пром'ята лубоволокниста сировина після м'яльної машини 5 піддається попередньому очищенню від костриці на трясильній машині 6. Після трясильної машини 6 через живлячий вузол, що складається з пари гладких вальців 7, живильного вальця 8 та живильного лотка 9 пром'ятий частково звільнений від костриці лубоволокнистий матеріал надходить до тіпального вузла 10, де відбувається відділення основної маси зв'язаної з волокном костриці. Для остаточного очищення від залишків костриці волокниста маса з тіпального вузла 10 надходить до трясильної машини 11 з вібраційним пристроєм 12, після чого очищена волокниста маса концентрується у накопичувачі з дозуючим пристроєм 13, який забезпечує надходження рівномірного і безперервного шару кінцевого продукту - очищеної волокнистої маси - до рулонного преса 14. Костриця і відходи з переробки, що утворюються під час м'яття, попереднього трясіння, обробки тіпальним вузлом 10, трясіння, надходять за допомогою стрічкового транспортера 15 на лоток для збирання костриці 16. Запропонований винахід забезпечує універсальність агрегату для переробки стебел луб'яних культур через можливість перероблення різних видів лубоволокнистої сировини. Встановлення складових частин агрегату на єдиній мобільній платформі дає можливість переміщення агрегату до місць концентрації сировини, що сприяє економічній ефективності переробки стебел льону та конопель. Таким чином, застосування запропонованої конструкції агрегату для переробки стебел луб'яних культур надасть можливість забезпечити ефективні умови порушення зв'язків між деревиною і волокном луб'яної сировини, забезпечити достатнє відділення деревинної частини стебел від волокнистої, дозволить ефективно проводити очищення волокна від деревини та інших неволокнистих домішок, що в цілому позитивно впливає на ефективність роботи всього агрегату для переробки стебел луб'яних культур та обумовлює можливість його широкого промислового використання. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 Агрегат для переробки стебел луб'яних культур, що складається з розмотувача рулонів, м'яльної машини, що обладнана вальцями планчатого типу з перепадом швидкості між ними, причому перша пара вальців м'яльної машини має збільшений діаметр, трясильної машини, яка обладнана вібраційним пристроєм, накопичувача волокнистої маси з дозуючим пристроєм, рулонного преса, які розташовані на єдиній мобільній платформі, і стрічкового транспортера, встановленого під ними, який відрізняється тим, що м'яльна машина містить плющильні валки, що являють собою пустотілий циліндр, вздовж всієї довжини якого по колу з постійним кроком виконані односторонні впадини заданого профілю, бічні сторони якого мають опуклу достатньо круту поверхню, валки, що являють собою вал із закріпленими на ньому дисками, встановленими на рівній відстані між собою, на краях яких по колу з постійним кроком виконані односторонні прогини, а між дисками розміщені втулки, при цьому на односторонніх прогинах поперек всієї висоти прогинів виконані односторонні виступи у вигляді рифлів пологого або крутого заданого профілю рифлення з постійним кроком по колу, очищувальні валки планчастого або круторифленого типу, що виконані зі збільшенням їх діаметрів на 3-10 % відносно діаметрів м'яльних рифлених валків, між якими вони розташовані, і встановлені з можливістю обертання з рівною з іншими валками кутовою швидкістю, що задана його 4 UA 113306 C2 5 10 15 кінематикою, рифлені м'яльні валки пологого рифлення з більшим радіусом закруглення кромки рифлів відносно до радіуса закруглення кромки рифлів рифлених м'яльних валків крутого рифлення, валки крутого рифлення, які мають гребінчастий контур профілю рифлів і відносно малу висоту рифлів порівняно з їх кроком, валки, що являють собою пустотілий циліндр, по твірних якого виступають рифлі крутого та пологого профілю, при цьому вздовж всієї довжини на вершинах рифлів валків розміщені мікрорифлі крутого рифлення, причому над та під утвореною ними парою розташовані тугі щітки, із забезпеченням рівномірного зазору між профілями валків, при цьому агрегат містить тіпальний вузол, що складається з тіпального барабана, на якому розміщені бильні планки, над якими знаходяться тіпальні ножі, та решітка, що розміщена під тіпальним барабаном, бильні планки мають хвилястий профіль у поперечному перерізі, а їх робоча кромка виконана зрізанням під тупим кутом відносно напрямку руху бильних планок, при цьому профіль кожної бильної планки зміщений відносно профілю сусідніх бильних планок на півперіоду хвилі, а зверху на поверхні тіпальних ножів виконано виступ у вигляді гребеня, при цьому всередині тіпального вузла над тіпальним барабаном змонтовані з можливістю обертання на осях планчасті валки, а решітка виконана з можливістю переміщення відносно тіпального барабана для регулювання зазору між решіткою і тіпальним барабаном, а між м'яльною машиною та тіпальним вузлом встановлена трясильна машина для попереднього очищення від костриці. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5