Машина для сортировки картофеляПатент на изобретение №: 2054237 Автор: Ивановский Б.В., Свечников П.Г., Гордеев О.В., Никитин Е.В. Патентообладатель: Южно-Уральский научно-исследовательский институт плодоовощеводства и картофелеводства Дата публикации: 20 Февраля, 1996 Адрес для переписки: подача заявки24.05.1993 публикация патента20.02.1996 Изображения    Использование: в сельскохозяйственной технике. Сущность изобретения: машина содержит сетчатое решето в форме усеченного конуса, установленное на раме при помощи трех опорных роликов, входящих в паз направляющего кольца, которое закреплено по периметру большого основания решета. Продольная ось решета наклонена к горизонтальной плоскости под углом в пределах 45 - 48,5o. Решето расположено между подающим транспортером и отводящим транспортером. Подающий лоток введен в полость решета со стороны большего основания, диаметр которого находится в пределах 170 - 180 см, и имеет синусоидальной формы кромку. Решето приводится во вращение мотор-редуктор, на вал которого насажен один из нижних роликов. Верхний из роликов закреплен на поперечине рамы, выполненной подпружиненной в вертикальной плоскости. 2 з. п. ф-лы, 5 ил. , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сортировки картофеля. Уже известна машина "Барабанная картофелесортировка", содержащая наклонно установленное ( = 5-8о) цилиндрическое вращающееся решето (барабан), расположенное перед подъемным колесом и переборочным транспортером (Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. М. Машиностроение, 1969, с. 61-80, рис. 4). Решето имеет квадратные отверстия, меньшее из которых расположено в его начальной части (по ходу движения клубней), а большое в верхней части. Картофель перемещается вдоль цилиндрического решета за счет продольного наклона, и путь, проходимый крупными клубнями, составляет 5-6 м, т.е. превышает длину решета в 3-4 раза. Такая машина в конечном итоге малопроизводительна (до 5,0 т/ч), коэффициент точности сортирования невысок (до 69-75%) при значительной повреждаемости клубней. Известна другая машина типа роторных центробежных сепараторов (Петров Г. Д. Картофелеуборочные машины. М. Машиностроение, 1984, с. 152-154, рис. 99 в). Эта машина имеет главный рабочий орган, выполненный в форме усеченного конусного щелевого барабана (решета), который установлен горизонтально и закреплен на опорных роликах. Для загрузки клубней в его полость со стороны меньшего основания расположен загрузочный транспортер. Машина имеет также отводящие транспортеры и привод решета. Образующая конического решета наклонена к его продольной оси, совпадающей с осью вращения, на угол , в пределах 10-15о. Щелевая конструкция барабана способствует выделению примесей из вороха, особенно при культивировании картофеля на переувлажненных почвах. Данная машина надежна в работе. Однако в этой машине точность сортирования невелика (до 68%); кроме того, высока и повреждаемость клубней, поскольку клубни разгоняются по ходу движения, а затем сталкиваются с уравнивателем. Наиболее близким по технической сущности к патентуемому изобретению является барабанный сепаратор картофелеуборочного комбайна (авт.св. СССР N 145403, кл. A 01 D 17/24, B 07 B 1/24, 12.01.61). Это устройство содержит раму, на которую опирается через опорный ролик сетчатое коническое решето, установленное так, что ее боковая образующая в нижнем положении расположена в горизонтальной плоскости, а ось вращения наклонена к последней. Решето связано с приводом и снабжено подающим и скатным лотками, которые в свою очередь связывают его с транспортерами, подающими и отводящими клубни. Основным недостатком известного устройства является то, что оно травмирует клубни швыряльным колесом, которое применено для увеличения производительности, что усложняет конструкцию устройства в целом и, следовательно, снижает надежность. Эти недостатки устранены в предлагаемом изобретении, которое, как и прототип, имеет раму, подающий и отводящий транспортеры с лотком, расположенное между ними связанное с приводом вращающееся сетчатое решето в виде усеченного конуса с продольной осью, совпадающей с осью вращения, решето наклонно установлено на раме посредством опорных роликов, а конец подающего лотка введен в полость решета со стороны большого основания. В отличие от прототипа и согласно изобретению решето установлено так, что его продольная ось расположена под углом к горизонтальной плоскости, равным = 45-48,5о, при этом диаметр большого основания решета составляет 170-180 см, а меньшего основания 30-36 см. Кроме того, устройство снабжено мотор-редуктором, обеспечивающим угловую скорость при вращении решета 6-8,5мин-1. Другим отличием изобретения является особенность установления трех опорных роликов, размещенных под углом 120о друг к другу, и один из нижних роликов установлен на валу мотор-редуктора, а верхний закреплен на поперечине рамы, выполненной подпружиненной в вертикальной плоскости. Отличием является и то, что кромка подающего лотка имеет форму синусоиды. Исследования по источникам патентной и технической информации не выявили второго технического решения, совпадающего с предлагаемым изобретением по совокупности существенных признаков. На основании этого можно сделать вывод о соответствии изобретения критерию патентоспособности "Новизна". Изобретение соответствует и второму условию патентоспособности "Изобретательский уровень", т.к. каждый из существенных признаков необходим для достижения цели изобретения, и присутствие признаков взаимно обусловлено. Угол наклона оси решета к горизонтальной плоскости, в которой лежит образующая ее сепарирующей поверхности, равный 45-48,5оС, с одной стороны в технике неизвестен. С другой стороны исполнение конусного решета с одним из углов в указанном пределе обеспечивает движение клубней картофеля по наиболее эффективному пути, имеющему траекторию циклических колебаний с монотонно убывающим шагом ( ), стремящимся к нулю (=0). Особенности исполнения привода решета и его закрепление опорными роликами, а также найденные размеры диаметров оснований обеспечивает устойчивое вращение конусного решета с угловой скоростью от 6,0 до 8,5 мин-1, которая в свою очередь обеспечивает линейную скорость перемещения клубней от 0,66 м/с до 0,8 м/с во входной части решета до 0,13-0,16 м/с на выходе. При таком скоростном режиме резко снижается травмирование клубней, поскольку центробежные силы практически отсутствуют. Снижению травмирования клубней и их оптимальному перемещению по сепарирующей поверхности способствует и форма кромки скатного лотка, позволяющая подать клубни с одинаковой высоты и с одной начальной скоростью. Таким образом, все названные признаки необходимы и достаточны для достижения цели изобретения. При этом они порознь и в совокупности не вытекают явным образом из известного уровня техники. На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 3 схема конусного барабана (решета) прототипа; на фиг. 4 схема решета предлагаемого изобретения; на фиг. 5 изображен сепаратор, решето которого выполнено с углом =60о. Машина содержит (фиг. 1, 2) конусное решето 10, выполненное из струн, образующих сетку с ячейками квадратной формы и одного размера (45 х 45 мм). Входная часть решета 1 расположена со стороны большого основания, которое имеет диаметр 180 см. Выходное отверстие решета меньшее основание имеет диаметр 36 см. Высота решета (длина продольной оси) равна 90 см. Образующая боковой (сепарирующей) поверхности решета наклонена к продольной оси (фиг. 4) под углом =48,5о, при этом решето закреплено на раме 2 при помощи трех опорных роликов 3, которые входят в направляющий кольцевой желоб 4, укрепленный по периметру большого основания (фиг. 1, 2). Ролики 3 расположены относительно друг друга под углом 120о. Один из нижних роликов насажен на вал мотор-редуктора 5 мощностью 0,28 кВт и передаточным числом 125, верхний ролик закреплен на поперечине 6 рамы 2, выполненной подпружиненной в вертикальной плоскости пружинами 7. Рама 2 имеет опорную часть, которая снабжена регулировочными винтами 8. Под решетом 1 расположены транспортеры 9, 10 отводящие фракции картофеля. Третий транспортер 11 служит для подачи исходного вороха картофеля. Этот транспортер связан с сепарирующей поверхностью решета 1, подающим скатным лотком 12, имеющим нижнюю кромку синусоидальной формы (фиг. 2). Устройство работает следующим образом. Включают мотор-редуктор 5 и приводят конусное решето 1 во вращение с угловой скоростью 6 мин-1. Транспортером 11 подают картофель, одновременно включают транспортеры 9 и 10. Клубни по скатному лотку 12 поступают на сепарирующую поверхность решета 1 по всей ширине лотка 12. Мелкие клубни проваливаются на транспортер 9. Крупные клубни и оставшаяся часть мелких клубней поднимаются сетчатой поверхностью перпендикулярно оси вращения на некоторую высоту скатывания (линии A-B фиг. 4), затем скатываются вниз перпендикулярно нижней образующей решета 1, получая поступательное перемещение в направлении выходного отверстия на величину начального шага . При этом оставшиеся мелкие клубни просеиваются на транспортер 9 и удаляются в контейнеры. Оставшиеся клубни останавливаются в нижней части решета 1, вновь захватываются им, и процесс повторяется, но уже с уменьшающимся шагом до выхода крупных клубней через малое отверстие горловины решета 1 на транспортер 10. Линейная скорость перемещения клубней не превышает 0,8 м/с в зоне поступления клубней на поверхность решета 1 и не более 0,16 м/с на выходе из нее. При изготовлении сепарирующего устройства с углом, равным, например, 30о (фиг. 3) или 60о (фиг. 5), клубни также при перемещении будут совершать "колебательное" движение, как и в предлагаемом устройстве. Однако частота колебаний в первом случае (фиг. 3) будет значительно большей, т.е. клубни пройдут больший путь и будут скатываться значительно чаще. Вследствие этого возрастает травмирование и ухудшится сепарация, т.к. при "укороченном" шаге перемещения возрастет удельная загрузка клубнями на участках сепарации, которые расположены по нижней образующей решета. При применении решета с углом , равным 60о, наоборот клубни на сепарирующей поверхности совершат недостаточное количество "колебаний", путь прохождения клубней уменьшается, следовательно, это скажется на качестве сепарации. Производительность предлагаемого устройства составляет 20 т/ч, при этом выделяется до 86-92% стандартных фракций. Клубни практически не травмируются.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. МАШИНА ДЛЯ СОРТИРОВКИ КАРТОФЕЛЯ, содержащая раму, подающий и отводящий транспортеры с лотками, расположенное между ними связанное с приводом вращающееся сетчатое решето в виде усеченного конуса с продольной осью, совпадающей с осью вращения, решето наклонно установлено на раме посредством опорных роликов, а конец подающего лотка введен в полость решета со стороны большего основания, отличающаяся тем, что решето установлено так, что его продольная ось расположена под углом к горизонтальной плоскости 45 - 48,5oС, при этом диаметр большего основания решета составляет 170 - 180 см, а меньшего основания - 30 - 36 см. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что привод выполнен в виде мотор-редуктора, на валу которого закреплен один из нижних опорных роликов, при этом все ролики равноудалены один от другого и расположены в направляющем кольцевом пазу, выполненном по периметру большего основания, а верхний из роликов закреплен на поперечине рамы, выполненной подпружиненной в вертикальной плоскости . 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что кромка подающего лотка имеет форму синусоиды.Популярные патенты: 2192721 Орудие для обработки засоленных почв ... органы; рыхлящие рабочие органы выполнены в виде наклонных к горизонту односторонних лап (SU, авторское свидетельство 372952. М.кл. А 01 В 13/00, Е 02 В 11/02. Орудие для обработки засоленных почв //К.В.Александрян, Г.И.Данилевич, Д.Я.Сынмер, А.В. Агасян. Заявлено 18.05.1971. Опубликовано 12.03.1973). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся недостаточно широкие функциональные возможности. Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей орудия для обработки засоленных ... 2056100 Доильный стакан ... Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к доильным стаканам доильных аппаратов, применяемых для машинного доения животных. Известен доильный стакан, включающий корпус с патрубком и расположенную внутри последнего эластичную сосковую трубку (Агрегат доильный с молокопроводом АДМ-8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Резекне, 1987). К недостаткам данного доильного стакана относится то, что корпус имеет форму цилиндра, при этом между корпусом и сосковой трубкой имеется расстояние, обеспечивающее смыкание стенок сосковой трубки в такте сжатия в любой из плоскостей, проходящих через осевую линию доильного стакана, и ... 2228588 Копатель корнеклубнеплодов ... кривошипно-шатунный механизм колебательного движения в вертикальной плоскости (см. авторское свидетельство СССР №108355, кл. А 01 D 15/04, 1956 г.).Недостатком известного устройства является большое сопротивление почвы на лемех, низкое качество крошения нарезаемого пласта, залипание почвой и некачественная очистка корнеклубнеплодов.Наиболее близким из известных устройств по технической сущности и достигаемому результату является устройство копателя корнеклубнеплодов, содержащего раму, лемех с прутками, кривошипно-шатунный механизм колебательного движения в вертикальной плоскости и механизм привода вибрационного движения в горизонтальной плоскости перпендикулярно поступательному ... 2250583 Агрегат дернинный комбинированный ... следствие, низкая надежность машины.Задачами, которые необходимо решить, являются увеличение урожайности посеянных трав за счет повышения качества обработки дернины фрезерными секциями, качественного внесения удобрений и улучшения водно-воздушного режима почвы, а также повышение надежности машины.Поставленная задача решается за счет того, что подпружиненная секция рабочих органов агрегата дернинного комбинированного, состоящего из трактора, туковой сеялки полосного внесения удобрений, установленной на передней навеске трактора и содержащей раму, туковый ящик с туковысевающими аппаратами и их приводом, туконаправители, подпружиненные секции рабочих органов, сеялки полосного посева ... 2121252 Агротранспортная система ... этом путепровод выполнен в виде двух направляющих и снабжен токопроводом, прикрепленным к опорам для питания привода колес транспортного средства - см. журнал "Изобретатель и рационализатор" N 12, 1981, с. 20, 21, 27. Недостатки этой системы в том, что она отторгает большую сельскохозяйственную площадь, имеет высокую себестоимость строительства, при этом эксплуатационные возможности и безопасность невелики, а эксплуатационные расходы и вертикальные нагрузки повышены. Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков. Достигается это тем, что транспортное средство системы снабжено элементами с аэродинамической поверхностью, а направляющие путепровода соединены ... |
Еще из этого раздела: 2218755 Способ длительного клонирования пайзы (echinochloa frumentacea link) 2456799 Ловушка для поимки животных, обитающих в земле 2020793 Способ выращивания растений и стаканчик для его осуществления 2146444 Способ выявления и отбора стрессоустойчивых животных 2065260 Гидравлическая система самоходной сельскохозяйственной машины 2464769 Машина для прессования тюков с вязальным устройством 2488422 Сеть фильтров 2285375 Способ обработки почвы и устройство для его осуществления 2120709 Рама плуга 2407282 Способ выращивания корнесобственных саженцев винограда и машина для его осуществления |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||