Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
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

Способ отделения древесной зелени и устройство для его осуществления

 
Международная патентная классификация:       A01G B27L

Патент на изобретение №:      2120853

Автор:      Ягодин Владимир Иванович, Свирин Леонид Витальевич, Рощин Виктор Иванович

Патентообладатель:      Ягодин Владимир Иванович, Свирин Леонид Витальевич, Рощин Виктор Иванович

Дата публикации:      27 Октября, 1998

Адрес для переписки:      подача заявки21.07.1995 публикация патента27.10.1998


Изображения





Использование: на лесозаготовительных предприятиях, в лесных хозяйствах. Сущность изобретения: измельчение ветвей производят при скорости резания 7,5 - 13,0 м/с. В устройстве для осуществления способа ротор выполнен с подножевыми пазухами. Подножевые пазухи имеют глубину 0,6 - 0,8 максимального диаметра измельчаемых ветвей, измеренную от проходящих через режущие кромки ножей радиальных линий. Патрубок корпуса выполнен расширяющимся, щепопровод - сегментной формы, а узел пневмосепарации установлен над ножевым ротором, имеет приемные карманы для трех фракций и лоток для возврата средней фракции к ножевому ротору. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил. , ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к способу и устройству для отделения древесной зелени (хвои, листвы) от срубленных ветвей и может быть использовано на лесозаготовительных предприятиях и в лесных хозяйствах.

Известен способ отделения древесной зелени путем измельчения ветвей в щепу и пневмосепарации с использованием кинетической энергии броска щепы, полученной при измельчении. Однако в этом способе не оговаривается величина скорости резания ветвей, от которой зависит скорость выброса щепы из измельчителя ветвей и ее начальная скорость при пневмосепарации. В то же время известно, что в барабанных рубительных машинах, наиболее пригодных для измельчения ветвей, скорость резания чрезмерно велика (колеблется от 16,9 м/с до 38,5 м/с) для использования ее в процессе сепарации. Высота (Н) броска частиц щепы при ее метании ножами барабанной рубительной машины вверх через тангенциально расположенный выходной патрубок, без учета сопротивления воздуха будет H= V2/2g, где V - скорость резания, примерно равная скорости выброса щепы через выходной патрубок; g - ускорение свободного падения.

В результате расчетов получаем, что при V = 16,9 - 38,5 м/с H=14,6 - 75,5 м. Очевидно, что при использовании таких скоростей движения щепы в процессе сепарации не удастся создать пневмосепаратор, по габаритам приемлемый в производственных условиях. Ясно, что и известное изобретение возникло в связи с необходимостью интенсифицировать процесс пневморасслоения быстродвижущихся частиц щепы, для чего было предложена поперечная продувка потока щепы.

Отказ от способа пневмоинерционной сепарации щепы в неподвижном воздухе в связи с разницей скоростей торможения воздухом частиц, наблюдаемый в известном изобретении и применение поперечной продувки щепы приведет к необходимости создания системы рециркуляции или очистки запыленного воздуха, что вызовет усложнение процесса, увеличение его энерго- и металлоемкости.

Известно также, что при повышенных скоростях резания древесины резко увеличивается количество мелкой фракции щепы, просеиваемой через сито с отверстиями диаметром 5 мм. Например, при измельчении мерзлой древесины увеличение скорости резания с 9,7 до 25,2 м/с увеличиваем массу мелкой фракции щепы с 3,8 до 10,4. Данный эффект должен отрицательно сказываться на эффективности пневмосепарации древесной зелени из щепы, т.к. скорости витания мелких древесных частиц равны или меньше, чем у частиц древесной зелени, и обычно мелкая фракция щепы целиком попадает в отделенную пневмосепаратором древесную зелень.

На основании изложенного сделан вывод, что при пневмосепарации зеленой щепы с использованием кинетической энергии ее выброса из рубительной машины скорость резания ветвей должна быть меньше, чем у серийных машин.

Известный способ отделения древесной зелени осуществляется устройством, включающим корпус, ножевой ротор, щепопровод и узел пневмосепарации. В известном устройстве не определены размеры подножевых впадин при использовании барабанного ножевого ротора; выходной патрубок корпуса и щепопровод выполнены в виде прямолинейного трубопровода постоянного сечения; узел пневмосепарации установлен в стороне от ножевого ротора и имеет приемные карманы для двух фракций: древесной зелени и щепы.

Опыт показывает, что глубина подножевой впадины имеет существенное значение, если барабанный ротор рубительной машины используется также в качестве металла щепы. Авторами были проведены испытания реконструированной барабанной рубительной машины ЛО-51 с целью определения возможности метания щепы ее ротором. Было установлено, что часть щепы рециркулирует внутри рубительной машины, не успевая выходить из подножевых впадин за время их нахождения у выходного патрубка. Обнаруженный эффект обьясняется тем, что глубина подножевых впадин, измеренных от радиусов, проведенных через режущие кромки ножей, превышает 90 мм.

При использовании известной формы выходного патрубка и щепопровода, траектории движения частиц, последние сходящие с ножей ротора, пересекаются со стенками выходного патрубка и щепопровода под большими углами, что приводит к торможению этих частиц от ударов о стенки и к неравенству начальных скоростей частиц. Это отрицательно сказывается на эффективности процесса пневмосепарации.

Известно, что отделение древесной зелени в один прием возможно только при измельчении ветвей не в щепу, а в дробленку, которую получают при резании ветвей под углом примерно 90o. При резании ветвей под острым углом и получении обычной щепы с углом среза 30-60o необходимо применять двухступенчатую пневмосепарацию или разделять щепу на три фракции: древесную зелень, технологическую щепу и среднюю фракцию. Последнюю направляют на повторную пневмосепарацию, и она многократно рециркулирует в пневмосепараторе до полного разделения на древесную зелень и щепу.

Целью изобретения является повышение эффективности отделения древесной зелени за счет совершенствования процессов и оборудования для измельчения ветвей с пневмосепарацией измельченного материала.

Поставленная цель достигается тем, что измельчение ветвей производят при скорости резания 7,5 - 13,0 м/с.

Ограничение скорости указанными пределами позволит понизить расчетную высоту броска до 2,0 - 8,6 метров; уменьшить количество мелкой фракции в зеленой щепе и тем самым повысить качество древесной зелени и щепы; уменьшить габариты узла пневмосепарации до приемлемых для производства габаритов; снизить энерго- и металлоемкость процесса. Отрицательное влияние снижения скорости резания на производительность может быть легко скомпенсировано увеличением количества ножей рубительной машины.

Новым, по сравнению с прототипом, в предлагаемом способе является ограничение скорости резания ветвей 7,5 - 13,0 м/с против обычно применяемых 20-30 м/с.

Поставленная цель по предлагаемому техническому решению достигается устройством, в котором подножевые пазухи режущего ротора имеют глубину 0,6 - 0,8 максимального диаметра измельченных ветвей, измеренную от радиальных линий, проведенных через режущие кромки ножей; выходной патрубок корпуса измельчителя выполнен расширяющимся, а щепопровод сегментной формы; узел пневмосепарации установлен над ножевым ротором, имеет приемные карманы для трех фракций и снабжен лотком для возврата средней фракции к ножевому ротору.

Ограничение глубины подножевой пазухи позволит улучшить процесс схода частиц зеленой щепы с ножей ротора при выбросе щепы ножами через выходной патрубок рубительной машины.

Раскрывающаяся форма выходного патрубка и сегментная форма щепопровода уменьшают углы пересечения траекторий частиц со стенками щепопровода, что способствует созданию более равномерного поля скоростей частиц зеленой щепы на выходе из щепопровода и повышению эффективности пневмосепарации.

Наличие трех приемных карманов в узле пневмосепарации, расположение его над ножевым ротором и установка лотка для подачи средней фракции зеленой щепы к ножевому ротору позволяет осуществить рециркуляцию средней фракции внутри устройства с многократной ее пневмосепарацией, что также положительно влияет на эффективность пневмосепарации зелени.

Новым по сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве являются ограничение верхнего предела глубины подножевой пазухи 0,6 - 0,8 максимального диаметра измельчаемых ветвей; раскрывающаяся форма выходного патрубка измельчителя и сегментная форма щепопровода; расположение узла пневмосепарации над ножевым ротором, наличие в узле карманов для трех фракций щепы и лотка для возврата средней фракции к ножевому ротору.

На фиг. 1 изображена схема устройства для отделения древесной зелени; на фиг. 2 изображены траектории движения в выходном патрубке и щепопроводе частиц щепы, последними сходящие с ножей ротора; на фиг. 3 дана схема определения глубины "а" подножевой пазухи ротора.

Схема на фиг. 2 показывает, что в предлагаемом устройстве частицы щепы, последними сходящие с ножей, не встречаются со стенкой выходного патрубка и прямолинейной стенкой щепопровода или встречаются под более острым углом. Следовательно, предлагаемая форма патрубка и щепопровода снижает отрицательное влияние столкновений частиц со стенками на поле начальных скоростей частиц у входа их в сепарирующий бункер.

Из схемы на фиг. 3 видно, что ограничение глубины подножевой пазухи позволяет беспрепятственно удалить из нее щепу за короткое время движения ее у входного патрубка, поскольку прилегающая к ножу часть подножевой пазухи приобретает форму лопасти обычного центробежного метателя.

Устройство для осуществления способа состоит из барабанной рубительной машины и узла пневмосепарации. Рубительная машина включает подающий транспортер 1, прижимной валок 2, барабанный ножевой ротор 3 и корпус с выходным патрубком 4. Узел пневмосепарации состоит из щепопровода 5, сепарирующего бункера 6 и лотка 7 возврата средней фракции на рециркуляцию. В сепарирующем бункере 6 верхняя стенка является плавным продолжением щепопровода 5; в нижней части бункера 6 имеется верхний карман для приема щепы, нижний карман для приема древесной зелени и средний карман для приема средней фракции.

Устройство работает следующим образом. Ветви деревьев или тонкомерные деревья накладывают на транспортер 1 вручную или манипулятором. Транспортер 1 с помощью прижимного валка 2 подает сырье под ножи вращающегося ротора 3, который отрезает частицы древесины и побегов заданной длины. Под действием центробежных сил ротор 3 выбрасывает образовавшуюся зеленую щепу через выходной патрубок 4 корпуса рубительной машины. Далее зеленая щепа через щепопровод 5 поступает в сепарирующий бункер 6. В процессе движения частиц зеленой щепы вдоль криволинейных поверхностей щепопровода 5 и бункера 6 имеющие меньшие массу и скорости витания частицы древесной зелени (хвоя, охвоенные побеги, листья) затормаживаются воздухом быстрее, чем древесные частицы. Поэтому древесная зелень выпадает в нижний карман бункера 6, а щепа в верхний карман. В средний карман попадают частицы и древесной зелени, и щепы. Те частицы, которые попадают в средний карман по случайным причинам в связи с взаимодействием этих частиц в процессе движения, при последующей их рециркуляции в устройстве через лоток 7 попадают в верхний или нижний карман. Те же частицы древесины и древесной зелени, которые попадают в средний карман из-за совпадения их скоростей витания и массы, при рециркуляции их через установку испытывают доизмельчение ножами ротора и попадают в карман для древесной зелени вследствие уменьшения их размеров. Таким образом, выделение и рециркуляция средней фракции зеленой щепы в процессе ее пневмосепарации на предлагаемой установке позволяет исключить влияние случайных факторов на процесс.

По сравнению с прототипом, в предлагаемом техническом решении повышается эффективность отделения древесной зелени, что вызвано: - уменьшением количества древесной мелочи в щепе из-за понижения скорости резания ветвей, положительно влияющим на компонентный состав древесной зелени; - улучшением условий для продвижения зеленой щепы от ножей до сепарирующего бункера вследствие оптимизации форм подножевых впадин ротора, выходного патрубка корпуса рубительной машины и щепопровода; - более качественным разделением зеленой щепы при ее пневмосепарации в связи с выделением средней фракции и ее доочисткой в процессе рециркуляции через рубительную машину и сепаратор.

Повышение эффективности отделения древесной зелени достигается в устройстве меньших габаритов по сравнению с прототипом вследствие уменьшения высоты и расстояния броска зеленой щепы рубительной машиной при пониженной скорости резания, а также из-за расположения узла пневмосепарации над рубительной машиной. Устройство меньших габаритов имеет соответственно меньшую металлоемкость, а при пониженных скоростях резания и в отсутствие вентиляторов и пониженную энергоемкость. Уменьшению массы и габаритов устройства способствует также отсутствие вентиляторного оборудования, циклонов, воздуховодов для рециркуляции воздуха. Поскольку запыленный воздух неподвижен и замкнут в объеме сепарирующего бункера, а вентиляторы отсутствуют, то предлагаемое устройство лучше в экологическом плане вследствие уменьшения пылевых загрязнений и уровня шума.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ отделения древесной зелени путем измельчения ветвей в щепу и пневмосепарации с использованием кинетической энергии броска щепы, полученной при измельчении ветвей, отличающийся тем, что измельчение ветвей производят при скорости резания 7,5-13,0 м/с.

2. Устройство для отделения древесной зелени, включающее корпус с выходным патрубком, ножевой ротор, щепопровод и узел пневмосепарации, отличающееся тем, что ротор выполнен с подножевыми пазухами, причем подножевые пазухи имеют глубину 0,6-0,8 максимального диаметра измельчаемых ветвей, измеренную от проходящих через режущие кромки ножей радиальный линий.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что патрубок корпуса выполнен расширяющимся, а щепопровод - сегментной формы.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что узел пневмосепарации установлен над ножевым ротором, имеет приемные карманы для трех фракций и лоток для возврата средней фракции к ножевому ротору.



Популярные патенты:

2500104 Способ приготовления препарата костной ткани и набор для его осуществления

... дегидратации в спиртах возрастающих концентраций.К недостаткам известного способа следует отнести длительность процедуры декальцинации, использование в качестве фиксатора формалина, а в качестве декальцинатора - раствора азотной кислоты, что не позволяет в последующем проводить иммуногистохимическое и иммунофлюоресцентное исследования образцов вследствие значительных повреждений окружающих тканей и клеточных структур при проведении декальцинации.Задачей заявляемого изобретения является разработка способа приготовления препарата костной ткани, пригодного для гистологического и иммуноморфологического исследования, и набора для его осуществления. Техническим результатом предлагаемого ...


2056737 Способ диагностики морозоустойчивости плодовых культур

... отмечено у сорта абрикоса Краснощекий и сортов яблони Ренет Симиренко, Делишес. Эти сорта неустойчивы к морозу. Результаты оценки морозоустойчивости сортов по физиологическому параметру (отношению С2/С1) совпадают с результатами агробиологических наблюдений за состоянием деревьев этих же сортов после перезимовки. Применение предлагаемого способа диагностики морозоустойчивости плодовых культур обеспечит объективное определение еще в однолетнем возрасте способности растений адаптироваться к действию неблагоприятного фактора. Использование способа даст возможность существенно сократить селекционный процесс при создании новых сортов с заданными свойствами и достаточно быстро ...


2456799 Ловушка для поимки животных, обитающих в земле

... Соответствующий кронштейн 23 соединен с соответствующей боковой стенкой 29 корпуса 11 стороной, противоположной стороне, вблизи которой выполнена вторая прорезь 24.Задвижка 22 выполнена в виде прямоугольной пластины. Длина задвижки 22 выполнена приблизительно равной общей длине трубы 20 и корпуса 11. Ширина и толщина задвижки 22 выполнены меньше, чем длина и ширина второй прорези 24. При этом, в частном случае, возможно выполнение уширения задвижки 22 вблизи одной из меньших сторон задвижки 22, но не более длины первой прорези 21. Вблизи другой меньшей стороны задвижки 22 выполнено первое отверстие 26. Первое отверстие 26 выполнено сквозным. Задвижка 22 расположена средней частью во ...


2060618 Пневматический высевающий аппарат

... и диаметром каждого отверстия 5,5 мм. Проведенные испытания сеялки СУПН-8 с установленными на высевающих аппаратах дисков с 34 отверстиями показали, что она является в такой комплектации неработоспособной. Из-за увеличения количества отверстий и их диаметра происходит падение вакуума в высевающих аппаратах до такой величины, что не обеспечивается надежное присасывание семян к отверстиям диска и устойчивый их вынос из заборной камеры. В практике хозяйств возникает потребность в высеве широкого перечня культур для обеспечения животноводства и высокобелковых кормах. Для них увеличение номенклатуры используемых специальных сеялок для посева крупносемянных культур, имеющих, как ...


2141182 Культиватор

... на его наружной поверхности ножами, в котором, с целью повышения эффективности работы и прекращения жизнедеятельности растительности, в полости катка на его валу шарнирно установлены резервуар для жидкости и лопастной насос, а поверхность катка выполнена с отверстиями; резервуар для жидкости выполнен в виде полуцилиндрической емкости, геометрическая ось которой смещена относительно вертикальной оси корпуса катка; с целью равномерной подачи жидкости к отверстиям катка лопастной насос выполнен в виде установленной на валу катка ступицы, снабженной лопастями с эластичными лопатками и венцом цевочной передачи, имеющей второй венец, укрепленный на внутренней стороне торцевой стенки катка ...


Еще из этого раздела:

2384065 Инсектоакарицидное средство

2102853 Питательное устройство для растений

2154931 Корнеуборочная машина

2462866 Рыболовная катушка

2259028 Устройство для безотвальной обработки почвы

2125366 Доильный аппарат

2195801 Картофелекопатель швыряльного типа

2400069 Способ защиты материалов от микробного разрушения

2111642 Высевающий аппарат

2053664 Медогонка