Устройство для отделения от корнеплодов почвы и растительных остатков

ПОЛЕЗНОЙ з, и МОДЕЛИК 4 в)2006.12.30 ЕАТЕНТУ (51)7 А 111) шов НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ОТ КОРНЕПЛОДОВ ПОЧВЫ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Шило Иван Николаевич Агейчик Валерий Александрович Агейчик Юрий Валерьевич (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государствен ный аграрный технический университет (ВУ)Устройство для отделения от корнеплодов почвы и растительных остатков, содержащее вращающийся барабан с загрузочной и рабочей частью, рабочая поверхность которого выполнена в виде вращающихся вальцов, основного щнека, расположенного концентрично барабану, загрузочного узла, включающего приемный лоток и конусный кожух, установленный в барабане и обращенный больщим основанием внутрь барабана, причем вальцы выполнены через один в виде щнеков, направление навивки которых совпадает с направлением навивки основного щнека, а внутренняя кромка конусообразного кожуха выполнена с вырезами в виде дуг окружностей с центрами, расположенными на равном расстоянии до ближайших центров соседних вальцов, при этом за внутренней кромкой конического кожуха в загрузочной части барабана вальцы выполнены гладкими и имеют диаметр, меньщий диаметра вальцов в рабочей части барабана, отличающееся тем, что рабочая поверхность барабана по длине увеличена на участок, на котором витки щнеков снаружи на половину выполнены из закрепленных на них щеток, а вальцы в виде щнеков имеют направление навивки против направления навивки основного щнека, и основной щнек имеет меньщий щаг.1. Патент Российской Федерации 2030145, МПК А 0113 33/08, 1995.2. Найданов С.А. Силовое взаимодействие щеток с корнями сахарной свеклы // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1981. - Не 11.Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для отделения примесей от убираемь 1 х продуктов и материалов.Известно 1 устройство для отделения от корнеплодов почвы и растительных остатков, состоящее из вращающегося барабана с загрузочной и рабочей частью, рабочая поверхность которого вь 1 полнена в виде вращающихся вальцов, основного шнека,расположенного концентрично барабану, загрузочного узла, включающего приемный лоток и конусный кожух, установленный в барабане и обращенный большим основанием внутрь барабана, где вальцы выполнены через один в виде шнеков, направление навивки которых совпадает с направлением навивки основного шнека, а внутренняя кромка конусообразного кожуха выполнена с вырезами в виде дуг окружностей с центрами, расположенными на равном расстоянии до ближайших центров соседних вальцов, при этом за внутренней кромкой конического кожуха в загрузочной части барабана вальцы вь 1 полнены гладкими и имеют диаметр, меньший диаметра вальцов в рабочей части барабана.Такое устройство позволяет эффективно отделить от корнеплодов основную часть почвы и растительных остатков, но не позволяет осуществить сухую доочистку корнеплодов 2 от прилипших к ним мелких частиц почвы и песка. Это приводит к значительным затратам на дальнейшую мойку при подготовке корнеплодов к переработке в пищевой промышленности или скармливанию скоту.Задача, которую решает полезная модель, заключается в повышении качества очистки корнеплодов от мелких прилипших к ним частиц почвы и песка.Поставленная задача решается с помощью устройства для отделения от корнеплодов почвы и растительных остатков, содержащего вращающийся барабан с загрузочной и рабочей частью, рабочая поверхность которого выполнена в виде вращающихся вальцов,основного шнека, расположенного концентрично барабану, загрузочного узла, включающего приемный лоток и конусный кожух, установленный в барабане и обращенный большим основанием внутрь барабана, причем вальцы выполнены через один в виде шнеков,направление навивки которых совпадает с направлением навивки основного шнека, а внутренняя кромка конусообразного кожуха выполнена с вырезами в виде дуг окружностей с центрами, расположенными на равном расстоянии до ближайших центров соседних вальцов, при этом за внутренней кромкой конического кожуха в загрузочной части барабана вальцы выполнены гладкими и имеют диаметр, меньший диаметра вальцов в рабочей части барабана, где рабочая поверхность барабана по длине увеличена на участок, на котором витки шнеков снаружи на половину выполнены из закрепленных на них щеток, а вальцы в виде шнеков имеют направление навивки против направления навивки основного шнека, и основной шнек имеет меньший шаг.На фиг. 1 показано устройство для отделения от корнеплодов почвы и растительных остатков, вид сбоку на фиг. 2 - то же, вид спереди на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1 на фиг. 5 - узел 1 на фиг. 4 на фиг. 6 - крепление щеток к виткам шнека на фиг. 7 - вид Д сбоку на крепление щеток к виткам шнека.Устройство для отделения от корнеплодов почвы и растительных остатков включает барабан 1, размещенный внутри его концентрично основной шнек 2, приемный лоток 3,вариатор 4, приводной ремень 5 и механизм 6 его натяжения.Барабан 1 состоит из переднего 7 и заднего 8 колец, соединенных между собой осями 9 с вальцами 10, между поверхностями которых имеются зазоры, значительно меньше мак 2симальнь 1 х частиц примесей, уходящих в отход. Барабан 1 посредством крестовин 11 И 12 с подшипниковь 1 ми основаниями опирается на вал основного шнека 2. Со стороны подачи очищаемого материала на передней крестовине 11 закреплен конический кожух 13,имеющий вид усеченного конуса И обращенный большим основанием в сторону основного шнека 2, т.е. внутрь барабана. Основной шнек 2 состоит из пустотелого вала 14 и многозаходних спиралей с витками 15. Конический кожух 13 установлен с перекрытием витков 15 спирали шнека 2, что исключает заклинивание поступающей в барабан 1 массы и обеспечивает надежное ее транспортирование.Часть барабана 1 от загрузочного лотка 3 до большего (внутреннего) основания кожуха 13 в виде усеченного конуса является загрузочной, а остальная часть - рабочей, причем последняя треть (ближайшая к выходу) рабочей части является доочистительной.Цилиндрические вальцы 10 в загрузочной части барабана 1 выполнены гладкими и меньшего диаметра, чем в рабочей части барабана, где они через один выполнены в виде шнеков. Для этого на участке от выхода очищаемого материала из барабана 1 до конического кожуха 13, но не доходя до него, вальцы 10 через один имеют эластичные, например, выполненные из ремня клиноременной передачи, винтовые одно- или многозаходние выступы 16 с направлением навивки, совпадающим с направлением навивки основного шнека 2 на основной рабочей части барабана 1, а на доочистительной рабочей части направление навивки вальцов 10 в виде шнеков направлено против навивки основного шнека. На этой же доочистительной рабочей части барабана 1 высота витков основного шнека 15 уменьшена вдвое, в проделанные в них на этом участке близко расположенные к друг другу отверстия вставляются и стягиваются далее хомутами 17 пучки ворса щетки 18,фиксируемые со стороны витков 15, не контактирующей с корнеплодами, прижимными планками 19 с помощью ввинчиваемых в витки 15 винтов 20, причем основной шнек 2 на этой доочистительной рабочей части имеет меньший шаг. Расстояние между соседними винтовыми выступами 16 по длине вальцов 10, выполненных в виде шнеков, не превь 1 шает наибольшего диаметра самых мелких из подаваемых основным шнеком 2 к выходу из барабана 1 на дальнейшую переработку корнеплодов.Внутренняя кромка конического кожуха 13 выполнена с вырезами в виде дуг окружностей с центрами, расположенными на равном расстоянии до ближайших центров соседних вальцов 10, т.е. напротив зазоров между вальцами 10 и радиусами в половину среднего диаметра максимальных частиц, уходящих в отход.Величина зазоров между вальцами 10 за внутренней кромкой конического кожуха 13 в загрузочной части барабана 1 больше среднего диаметра самых крупных из частиц, уходящих в отход, т.е. диаметр вальцов здесь не превышает средний диаметр максимальных частиц, уходящих в отход.Для исключения заклинивания сепарируемой массы между витками 15 основного шнека 2 и винтовыми выступами 16 вальцов 10 кромки витков 15 выполнены обрезиненными до доочистительной части.Устройство работает следующим образом.Барабан 1 и основной шнек 2 приводятся от вариатора 4 во вращение в одном направлении. Одновременно с барабаном 1 получают вращение и вальцы 10 за счет сил трения,возникающих от их торможения ремнем 5. При этом направление вращения вальцов 10 является противоположным барабану и шнеку (фиг. 2).С загрузочного лотка 3 масса поступает в конический кожух 13, который за счет конусной формы и вращения совместно с барабаном 1 предотвращает сгруживание массы и подает ее к виткам 15 основного шнека 2. Витки 15 основного шнека 2 транспортируют массу к выходу из барабана 1 по направлению стрелок В. Поскольку на основной рабочей части барабана направление навивки основного шнека 2 и вальцов 10, выполненных в виде шнеков, совпадает, а направления вращения их противоположны, то винтовые выступы16 вальцов 10, выполненных в виде шнеков, оказывают на массу действие, противоположное по направлению перемещения ее основным шнеком 2. В результате происходит интенсивное перемешивание массы, задерживание и дробление комков в основной рабочей части барабана 1. Винтовые выступы 16 вальцов 10, выполненных в виде шнеков, захватывают и обрывают остатки ботвы на корнеплодах, которые вместе с раздробленными комками почвы просеиваются через зазоры между вальцами 10. Непросеянные частицы постепенно перемещаются винтовыми выступами 16 вальцов 10, выполненных в виде шнеков, к загрузочной части барабана 1 к окнам, образованным вырезами внутренней кромки конического кожуха 13 в виде дуг окружностей с центрами, расположенными на равном расстоянии до ближайших центров соседних вальцов 10, т.е. напротив зазоров между вальцами с радиусами в половину среднего диаметра максимальных частиц, уходящих в отход, и впадинами гладких поверхностей вальцов 10 (см. фиг. 5) и после прохождения их за счет подпора других частиц, испытывающих воздействие винтовых выступов 16 вальцов 10, выполненных в виде шнеков, выгружаются в отходы по направлению стрелки Г благодаря увеличенным зазорам между вальцами 10 за внутренней кромкой конического кожуха 15 в загрузочной части барабана 1. Поскольку барабан вращается, окна в верхнем его положении самоочищаются и их забивание исключено.Так как расстояние 1 (фиг. 4) между соседними винтовыми выступами 16 по длине вальцов 10, выполненных в виде шнеков, не превышает величины наибольшего диаметра самых мелких из очищаемых и подаваемых основным шнеком 2 к выходу из барабана 1 на дальнейшую переработку корнеплодов (для сахарной свеклы этот наибольший диаметр самых мелких корнеплодов равен 40 мм), то это приводит к тому, что в области внутренней поверхности рабочей части барабана 1, примыкающей к коническому кожуху 13, мелкие корнеплоды (высота корнеплодов больше их максимального диаметра) ориентированы в положении, близком к горизонтальному. При этом винтовые выступы 16 вальцов 10, вь 1 полненных в виде шнеков, оказывают на эти корнеплоды воздействие, близкое по своей физической сущности к воздействию на них гладкой цилиндрической поверхности, образованной диаметром винтовых выступов 16. Произошедшее в результате этого смещение оси корнеплодов относительно центров, образованных вырезами внутренней кромки конического кожуха 13 в виде дуг окружностей с центрами, расположенными на равном расстоянии до ближайших центров соседних вальцов 10, т.е. напротив зазоров между вальцами 10, с радиусами в половину среднего диаметра минимальных частиц, уходящих в отход, и впадин гладких поверхностей вальцов 10 окон исключает прохождение через него корнеплодов (показано на фиг. 3 штриховой линией), так как размеры этих окон также рассчитаны на прохождение частиц диаметром не большим, чем наибольший диаметр самых мелких очищаемых корнеплодов. Эти корнеплоды, а также те, которые могли в рассматриваемой области принять вертикальное положение (вероятность этого события мала),захватываются витками 13 основного шнека 2, а также под действием подпора со стороны сепарирующей массы, поступаемой в барабан 1 через конический кожух 13, перемещаются по направлению стрелки В к доочистительной рабочей части барабана 1.В доочистительной рабочей части барабана 1 корнеплоды подвергаются воздействию прикрепленных к укороченным на половину виткам 15 щеток 18, что позволяет всухую дочистить их от прилипших к ним частиц почвы и песка. При этом использование на этом участке укороченных на половину витков 15 с мелким шагом позволяет интенсифицировать доочистительное воздействие щеток 18 на корнеплоды, а ухудшение условий их продвижения к выходу из барабана по стрелке В, в результате замены части витков 15 на щетки, компенсируется интенсивным воздействием на корнеплоды в сторону их выхода из барабана 1 со стороны вальцов в виде шнеков 10 с винтовыми выступами 16, имеющими на доочистительной рабочей части барабана 1 направление навивки против направления навивки основного шнека 2, т.е. способствующее выталкиванию корнеплодов из барабана 1.