Машина для сухой очистки картофеля

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МАШИНА ДЛЯ СУХОЙ ОЧИСТКИ КАРТОФЕЛЯ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Агейчик Валерий Александрович Воробей Александр Сергеевич Дашков Владимир Николаевич Климович Александр Григорьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Машина для сухой очистки картофеля, состоящая из рамы с установленными на ней с возможностью вращения в подшипниках валами с прикрепленными к их цилиндрической поверхности капроновыми очистительными элементами, образующими наклонную поверхность, ограничительными бортами по краям очистительных элементов, электродвигателем с закрепленной на его валу звездочкой и расположенным с одной из наружных сторон бортов приводом в виде закрепленных на валах звездочек, соединенных между собой и звездочкой электродвигателя роликовыми приводными цепями, причем делительные поверхности звездочек выполнены в виде цилиндров, при этом подшипники поочередно, слева и справа по направлению движения картофеля, закреплены на раме на шарнирах, оси которых перпендикулярны осям валов, и в ползунах с возможностью перемещения последних в закрепленных на раме направляющих, причем ползуны подпружинены снизу и рядом с ними с наружных сторон бортов на валах установлены одинаковые звездочки с эллипсными делительными поверхностями, при этом звездочка электродвигателя соединена с помощью роликовой цепи со звездочкой закрепленного на раме распределительного вала, соединенного с помощью установленных на нем звездочек и 97782013.12.30 роликовых цепей с бочкообразными роликами со звездочками на валах со стороны, противоположной ползунам, а звездочки с эллипсной делительной поверхностью повернуты по ходу движения клубнеплодов картофеля последовательно друг за другом с каждой стороны на 90 в одинаковой последовательности начиная с одинакового положения и соединены между собой роликовыми приводными цепями с бочкообразными роликами, центры верхних ветвей которых расположены параллельно осям шарниров на расстоянии среднего радиуса эллипсной делительной поверхности, а направляющие, внутренние и наружные поверхности ползунов и сопряженные с ними части ограничительных бортов выполнены по радиусам окружностей с центрами на пересечении осей шарниров и соответствующих ползунам валов, причем капроновые очистительные элементы в осевом сечении имеют волнообразную, смещенную по фазе на 180 у соседних элементов форму, при этом амплитуда волнообразных смещений формы капроновых очистительных элементов в осевом сечении уменьшается от их центра к краям, причем капроновыми очистительными элементами в начале образованной ими очистительной поверхности в продольной плоскости с зазором, большим максимального размера клубнеплодов, и далее свободно установлено упругое прорезиненное полотно, а упругое прорезиненное полотно имеет на своей нижней поверхности упругие шипы, отличающаяся тем, что под капроновыми очистительными элементами по всей их длине и ширине расположено устройство для удаления примесей,которое включает в себя параллельный рабочей плоскости машины наклонный лоток из листового металла, вогнутый в сторону, противоположную капроновым очистительным элементам, над которым в перпендикулярной плоскости установлен на шарнирных опорах в плоскопараллельных направляющих двухсторонний скребок, нижняя часть которого имеет вид плоской жесткой пластины, копирующей форму поверхности лотка, а верхняя выполнена в виде гребенки, тросовый привод, систему шкивов, контактные переключатели и емкость либо мобильную передвижную тележку с тормозами.(56) 1. Зенков Р.Л., Ивашков И.И. и Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. -М. Машиностроение, 1987. - С. 301-303. 2. Патент РБ на изобретение 13961, МПК 01 33/00, 2011. 3. Евразийский патент 0016705, МПК 01 33/00, 2012. 4. Кудрявцев В.Н. Детали машин Учебник для машиностроительных специальностей вузов. - Л. Машиностроение. Ленинградское отделение, 1980. - С. 431-432. Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к средствам для отделения примесей от убираемых и поставляемых в торговую сеть продуктов и материалов. Известен приводной роликовый конвейер 1, состоящий из рамы с установленными на ней с возможностью вращения в жестко закрепленных на раме подшипниках роликами в виде валов с центральными большего диаметра наружными цилиндрическими поверхностями, образующими горизонтальную или наклонную поверхность, электродвигателя с закрепленным на его валу звездочкой и расположенным с одной из наружных боковых сторон приводом в виде закрепленных на валах роликов звездочек, соединенных между собой и звездочкой электродвигателя роликовыми приводными цепями, причем делительные поверхности звездочек выполнены в виде цилиндров. Передвигаясь по такому роликовому конвейеру, клубни картофеля под их воздействием очищаются от налипших частиц почвы, которые просыпаются между роликами вниз. Такая машина не обеспечивает в полной мере качественную и высокопроизводительную сухую очистку картофеля, так как клубнеплоды подвергаются хоть и многократному,2 97782013.12.30 но однообразному воздействию со стороны вращающихся цилиндрических поверхностей роликов. При этом вследствие отклонений формы клубней картофеля от шаровой возможно сбрасывание их с роликовой поверхности в боковом направлении. Известна 2 машина для сухой очистки картофеля, состоящая из рамы с установленными на ней с возможностью вращения в подшипниках валами с центральными большего диаметра наружными цилиндрическими поверхностями, образующими своими верхними образующими горизонтальную или наклонную поверхность, электродвигателя с закрепленным на его валу звездочкой и расположенным с одной из наружных боковых сторон приводом в виде закрепленных на валах с центральными большего диаметра наружными цилиндрическими поверхностями звездочек, соединенных между собой и звездочкой электродвигателя роликовыми приводными цепями, причем делительные поверхности звездочек выполнены в виде цилиндров, причем к центральным большего диаметра наружным цилиндрическим поверхностям прикреплены капроновые очистительные элементы, на раме закреплены ограничительные борта и поочередно слева и справа по направлению движения картофеля подшипники на шарнирах, оси которых перпендикулярны осям валов, и в ползунах с возможностью перемещения последних в закрепленных на раме направляющих, причем ползуны подпружинены снизу и рядом с ними с наружных сторон бортов на валах установлены одинаковые звездочки с эллипсными делительными поверхностями, при этом звездочка электродвигателя соединена с помощью роликовой цепи со звездочкой закрепленного на раме распределительного вала, соединенного с помощью установленных на нем звездочек и роликовых цепей с бочкообразными роликами со звездочками на валах со стороны, противоположной ползунам, а звездочки с эллипсной делительной поверхностью повернуты по ходу движения клубнеплодов картофеля последовательно друг за другом с каждой стороны на 90 в одинаковой последовательности начиная с одинакового положения и соединены между собой роликовыми приводными цепями с бочкообразными роликами, центры верхних ветвей которых расположены параллельно осям шарниров на расстоянии среднего радиуса эллипсной делительной поверхности, а направляющие, внутренние и наружные поверхности ползунов и сопряженные с ними части ограничительных бортов выполнены по радиусам окружностей с центрами на пересечении осей шарниров и соответствующих ползунам валов. Такая машина не обеспечивает высокую производительность сухой очистки картофеля. Известна 3 машина для сухой очистки картофеля, состоящая из рамы с установленными на ней с возможностью вращения в подшипниках валах, с прикрепленными к их цилиндрической поверхности капроновыми очистительными элементами, образующими наклонную поверхность, ограничительными бортами по краям очистительных элементов,электродвигателем с закрепленным на его валу звездочкой и расположенным с одной из наружных сторон бортов приводом в виде закрепленных на валах звездочек, соединенных между собой и звездочкой электродвигателя роликовыми приводными цепями, причем делительные поверхности звездочек выполнены в виде цилиндров, при этом подшипники поочередно слева и справа по направлению движения картофеля закреплены на раме на шарнирах, оси которых перпендикулярны осям валов, и в ползунах с возможностью перемещения последних в закрепленных на раме направляющих, причем ползуны подпружинены снизу и рядом с ними с наружных сторон бортов на валах установлены одинаковые звездочки с эллипсными делительными поверхностями, при этом звездочка электродвигателя соединена с помощью роликовой цепи со звездочкой закрепленного на раме распределительного вала, соединенного с помощью установленных на нем звездочек и роликовых цепей с бочкообразными роликами со звездочками на валах со стороны, противоположной ползунам, а звездочки с эллипсной делительной поверхностью повернуты по ходу движения клубнеплодов картофеля последовательно друг за другом с каждой стороны на 90 в одинаковой последовательности начиная с одинакового положения и соединены между собой роликовыми приводными цепями с бочкообразными роликами, центры 3 97782013.12.30 верхних ветвей которых расположены параллельно осям шарниров на расстоянии среднего радиуса эллипсной делительной поверхности, а направляющие, внутренние и наружные поверхности ползунов и сопряженные с ними части ограничительных бортов выполнены по радиусам окружностей с центрами на пересечении осей шарниров и соответствующих ползунам валов, причем капроновые очистительные элементы в осевом сечении имеют волнообразную, смещенную по фазе на 180 у соседних элементов форму, при этом амплитуда волнообразных смещений формы капроновых очистительных элементов в осевом сечении уменьшается от их центра к краям, причем капроновыми очистительными элементами в начале образованной ими очистительной поверхности в продольной плоскости с зазором, большим максимального размера клубнеплодов, и далее свободно установлено упругое прорезиненное полотно, а упругое прорезиненное полотно имеет на своей нижней поверхности упругие шипы. Во время работы такой машины почвенные и другие примеси просеиваются между капроновыми очистительными элементами и быстро заполняют пространство между ними и полом, в результате чего возникает необходимость длительной остановки машины и удаления примесей за ее пределы. Задача, которую решает полезная модель, заключается в повышении производительности технологического процесса сухой очистки клубнеплодов картофеля. Поставленная задача решается с помощью машины для сухой очистки картофеля, состоящей из рамы с установленными на ней с возможностью вращения в подшипниках валами с прикрепленными к их цилиндрической поверхности капроновыми очистительными элементами, образующими наклонную поверхность, ограничительными бортами по краям очистительных элементов, электродвигателем с закрепленной на его валу звездочкой и расположенным с одной из наружных сторон бортов приводом в виде закрепленных на валах звездочек, соединенных между собой и звездочкой электродвигателя роликовыми приводными цепями, причем делительные поверхности звездочек выполнены в виде цилиндров, при этом подшипники поочередно слева и справа по направлению движения картофеля закреплены на раме на шарнирах, оси которых перпендикулярны осям валов, и в ползунах с возможностью перемещения последних в закрепленных на раме направляющих, причем ползуны подпружинены снизу и рядом с ними с наружных сторон бортов на валах установлены одинаковые звездочки с эллипсными делительными поверхностями,при этом звездочка электродвигателя соединена с помощью роликовой цепи со звездочкой закрепленного на раме распределительного вала, соединенного с помощью установленных на нем звездочек и роликовых цепей с бочкообразными роликами со звездочками на валах со стороны, противоположной ползунам, а звездочки с эллипсной делительной поверхностью повернуты по ходу движения клубнеплодов картофеля последовательно друг за другом с каждой стороны на 90 в одинаковой последовательности начиная с одинакового положения и соединены между собой роликовыми приводными цепями с бочкообразными роликами, центры верхних ветвей которых расположены параллельно осям шарниров на расстоянии среднего радиуса эллипсной делительной поверхности, а направляющие,внутренние и наружные поверхности ползунов и сопряженные с ними части ограничительных бортов выполнены по радиусам окружностей с центрами на пересечении осей шарниров и соответствующих ползунам валов, причем капроновые очистительные элементы в осевом сечении имеют волнообразную, смещенную по фазе на 180 у соседних элементов форму, при этом амплитуда волнообразных смещений формы капроновых очистительных элементов в осевом сечении уменьшается от их центра к краям, причем капроновыми очистительными элементами в начале образованной ими очистительной поверхности в продольной плоскости с зазором, большим максимального размера клубнеплодов, и далее свободно установлено упругое прорезиненное полотно, а упругое прорезиненное полотно имеет на своей нижней поверхности упругие шипы, где под капроновыми очистительными элементами по всей их длине и ширине расположено устройство для удаления примесей, которое включает в себя параллельный рабочей плоско 4 97782013.12.30 сти машины наклонный лоток из листового металла, вогнутый в сторону, противоположную капроновым очистительным элементам, над которым в перпендикулярной плоскости установлен на шарнирных опорах в плоскопараллельных направляющих двухсторонний скребок, нижняя часть которого имеет вид плоской жесткой пластины, копирующей форму поверхности лотка, а верхняя выполнена в виде гребенки, тросовый привод, систему шкивов, контактные переключатели и емкость, либо мобильную передвижную тележку с тормозами. На фиг. 1 показан общий вид машины для сухой очистки картофеля с устройством для удаления примесей, вид сбоку на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3 на фиг. 5 представлена схема сил, воздействующих на клубень картофеля со стороны рабочих органов машины. Машина для сухой очистки картофеля состоит из рамы 1 с установленными на ней электродвигателем 2 с закрепленной на его валу звездочкой 3. Звездочка 3 электродвигателя 2 соединена с помощью роликовой цепи со звездочкой 4 закрепленного на раме 1 с возможностью вращения распределительного вала 5. На раме 1 ниже электродвигателя 2 и распределительного вала 5 установлены с возможностью вращения в подшипниках скольжения в виде капроновых втулок валы 7 с прикрепленными к их наружной цилиндрической поверхности капроновыми очистительными элементами 8, образующими наклонную вниз по ходу движения картофеля (показано стрелкой на фиг. 1) поверхность, и ограничительные борта 9 по краям очистительных элементов 8. Подшипники скольжения поочередно слева и справа по направлению движения картофеля выполнены в виде капроновых втулок 10 и закреплены на раме 1 на шарнирах, оси 11 которых перпендикулярны осям валов 7 и сопряжены с рамой 1 с помощью подшипников скольжения в виде капроновых втулок 12. С противоположной капроновым втулкам 10 стороны подшипники скольжения 7 установлены в ползунах 13 с возможностью перемещения последних в закрепленных на раме направляющих 14, причем ползуны подпружинены снизу пружинами сжатия 15 и рядом с ними с наружных сторон бортов 9 на валах 7 установлены одинаковые звездочки 16 с эллипсными делительными поверхностями. Закрепленный на раме 1 распределительный вал 5 соединен с помощью установленных на нем звездочек 17 и роликовых цепей 18 и 19 с бочкообразными роликами со звездочками 20 на валах 7 со стороны противоположной ползунам 13, причем роликовые цепи 18 и 19 с бочкообразными роликами сопряжены с подпружиненными натяжными звездочками 21. Звездочки с эллипсной делительной поверхностью 16 повернуты по ходу движения картофеля последовательно друг за другом с каждой стороны на 90 в одинаковой последовательности начиная с одинакового положения и соединены между собой роликовыми приводными цепями 22 с бочкообразными роликами, центры верхних ветвей которых расположены параллельно осям 11 шарниров на расстоянии среднего радиуса эллипсной делительной поверхности звездочек 16 и опираются на установленные на раме 1 с возможностью вращения направляющие звездочки 23. Направляющие 14, внутренние и наружные поверхности ползунов 13 и сопряженные с ними части ограничительных бортов 9 выполнены по радиусам окружностей с центрами на пересечении осей 11 шарниров и соответствующих ползунам 13 валов 7. Капроновые очистительные элементы 8 в осевом сечении имеют волнообразную, смещенную по фазе на 180 у соседних элементов форму, а амплитуда волнообразных смещений формы капроновых очистительных элементов 8 в осевом сечении уменьшается от их центра к краям. Над капроновыми очистительными элементами 8 в начале образованной ими очистительной поверхности в продольной плоскости с зазором, большим максимального размера клубнеплодов 24, и далее свободно установлено с помощью прикрепленной к ограничительным бортам 9 перпендикулярно направлению движения клубнеплодов основной планки 25, прижимной планки 26 и болтового соединения 27 упругое прорезиненное полотно 28, имеющее на своей нижней поверхности упругие шипы 5 97782013.12.30 29. Под капроновыми очистительными элементами 8 по всей их длине и ширине расположено устройство для удаления примесей, которое включает в себя параллельный рабочей плоскости машины наклонный лоток 31 из листового металла, вогнутый в сторону, противоположную капроновым очистительным элементам, над которым в перпендикулярной плоскости установлен на шарнирных опорах 33 в плоскопараллельных направляющих 34 двухсторонний скребок 32, нижняя часть которого имеет вид плоской жесткой пластины,копирующей форму поверхности лотка, а верхняя выполнена в виде гребенки, имеющей тросовый привод 37, систему шкивов 36, контактные переключатели и емкость, либо мобильную передвижную тележку с тормозами 30. Машина работает следующим образом. Установленный на раме 1 электродвигатель 2 с закрепленной на его валу звездочкой 3 приводится во вращение с помощью подключения к сети электрического тока. Звездочка 3 электродвигателя 2 с помощью роликовой цепи и звездочки 4 приводит во вращение распределительный вал 5, откуда вращающий момент с помощью звездочек 17 и роликовых цепей 18 и 19 с бочкообразными роликами передается к звездочкам 20 на валах 7 со стороны противоположной ползунам 13, причем роликовые цепи 18 и 19 с бочкообразными роликами находятся в натянутом положении с помощью подпружиненных натяжных звездочек 21. Звездочки 20 приводят в движение с помощью расположенных на противоположных ним сторонах валов 7 звездочек 16 с эллипсными делительными поверхностями роликовые приводные цепи 22 с бочкообразными роликами. При этом приводятся во вращение все звездочки 16 с эллипсными делительными поверхностями, так как они постоянно соединены с роликовыми приводными цепями 22 с бочкообразными роликами в том числе и за счет постоянного прижатия звездочек 16 к ним с помощью установленных под перемещающимися в направляющих 14 ползунами 13 пружин сжатия 15. Звездочки 16 с эллипсными делительными поверхностями приводят во вращение валы 7 с прикрепленными к их наружной цилиндрической поверхности капроновыми очистительными элементами 8, образующими наклонную вниз по ходу движения клубнеплодов картофеля поверхность, при этом направление вращения вала электродвигателя 2 устанавливается таким образом, что вектор скорости вращающейся верхней части 8 валов 7 направлен в сторону движения клубнеплодов картофеля вниз. Так как звездочки с эллипсной делительной поверхностью 16 повернуты по ходу движения картофеля последовательно друг за другом с каждой стороны на 90 в одинаковой последовательности начиная с одинакового положения и соединены между собой роликовыми приводными цепями 22 с бочкообразными роликами, центры верхних ветвей которых расположены параллельно осям 11 шарниров на расстоянии среднего радиуса эллипсной делительной поверхности звездочек 16 и опираются на установленные на раме 1 с возможностью вращения направляющие звездочки 23, то за счет перемещения в закрепленных на раме 1 направляющих 14 подпружиненных снизу пружинами сжатия 15 ползунов 13 происходит по мере соприкосновения частей звездочек 16 с разными делительными радиусами с цепями 22 сдвинутое по фазе относительно друг друга поочередное колебание вверх и вниз установленных с возможностью вращения в ползунах 13 концов валов 7, а с ними и наружных цилиндрических поверхностей с капроновыми очистительными элементами 8. При использовании роликовых приводных цепей с бочкообразными роликами допускаются угловые смещения валов вместе с установленными на них звездочками до 3-5 4. Например, при длине вала 1000 мм это соответствует расстоянию между верхним и нижним положением его конца в 105-175 мм. Таким образом, за счет скоординированного колебательного движения концов валов 7 наружные цилиндрические поверхности с капроновыми очистительными элементами 8 оказывают дополнительное интенсивное воздействие на клубнеплоды картофеля, значительно усложняя траекторию их движения и увеличивая разносторонность и очистительную эффективность этого воздействия. 97782013.12.30 Капроновые очистительные элементы 8 за счет волнообразной в осевом сечении, смещенной по фазе на 180 у соседних элементов формы, оказывают дополнительное очистительное воздействие на клубнеплоды, при этом, так как амплитуда волнообразных смещений формы капроновых очистительных элементов 8 в осевом сечении уменьшается от их центра к краям, с учетом колебательного движения концов валов 7 наружных цилиндрических поверхностей с капроновыми очистительными элементами 8 их воздействие на клубнеплоды является равномерным по ширине очистительной поверхности. Установленное над капроновыми очистительными элементами 8 в начале образованной ими очистительной поверхности в продольной плоскости с зазором, большим максимального размера клубнеплодов 24, и далее свободно упругое прорезиненное полотно 28 оказывает дополнительное очистительное воздействие на клубнеплоды с помощью имеющихся на его нижней поверхности упругих шипов 29, при этом, согласно представленной на фиг. 5 схемы сил давления 1, 2 и трения 1, 2, воздействующих на клубень картофеля 24 со стороны капроновых очистительных элементов 8, и воздействующих на них сил давления 3 и трения 3 со стороны упругого прорезиненного полотна 28, направленная против направления вращения клубней 24 сила трения 3 их о нижнюю поверхность упругого прорезиненного полотна 28 с упругими шипами 29 проталкивает клубни картофеля к выходу из машины увеличивая ее производительность. Во время работы машины почвенные и другие примеси просеиваются между капроновыми очистительными элементами 8 и попадают на наклонный лоток из листового металла 31, вогнутый в сторону, противоположную капроновым очистительным элементам 8,параллельный рабочей плоскости машины, над которым в перпендикулярной плоскости установлен двухсторонний скребок 32, нижняя часть которого имеет вид плоской жесткой пластины, копирующей форму поверхности лотка, а верхняя выполнена в виде гребенки. По мере заполнения лотка скребок с помощью тросового привода перемещается к низлежащему торцу лотка, удаляя примеси в стационарную либо мобильную емкость 30. Одновременно происходит прочесывание щеточных вальцов очистительного транспортера гребенкой верхней части скребка для удаления внедрившихся загрязнений. Обеспечение прижимной силы в зоне контакта скребок - лоток осуществляется шарнирными опорами в виде опорных роликов 33, перемещающихся в плоскопараллельных направляющих 34. Поступательное перемещение скребка обеспечивается системой привода состоящей из электропривода 35, тросовой передачи и системы шкивов перемещающего 36 и двух натяжных 37. Трос охватывает перемещающий шкив петлей, чем достигается возможность поступательного перемещения скребка в обоих направлениях. Для исключения аварийной ситуации на концах направляющих устанавливаются контактные переключатели прекращающие перемещение скребка. Емкость либо мобильная передвижная тележка 30 может быть быстро опорожнена или заменена на сменную пустую без необходимости остановки машины для удаления примесей за ее пределы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 8