RU2194380C2

RU2194380C2 - Root and fruit cleaning and sorting out apparatus

Info

Publication number: RU2194380C2
Application number: RU2001102203/13A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Максимов; П.Л. Максимов; С.П. Игнатьев
Original assignee: Максимов Леонид Михайлович
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2002-12-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: apparatus has slotted cylindrical drum, inclined conveyor-feeder, feeding chamber and drive mechanism. Gauging surface of drum is positioned at an angle to horizontal plane and is defined by tension bars arranged on drum generatrices. Circular rings and replaceable spacer bushings are put onto drum so that circular ring spacing on upper (front) drum half is greater than on lower drum half. Front ends of tension bars are secured to continuous disk, to which bearing supported pin is attached, and rear ends of tension bars are attached to rim resting upon guiding rollers. EFFECT: increased precision of root and fruit gauging procedure, reduced damage to roots and fruit and increased efficiency. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктов. Известно устройство, у которого внутри цилиндрического барабана, на консольной части вала, неподвижно закреплен решетчатый барабан, выполненный в виде усеченного конуса, а в межбарабанном внутреннем пространстве закреплены скатные выгрузные решетчатые лотки (А 01 D 33/08, а.с 1294307). The invention relates to agricultural machinery, in particular to machines for cleaning and sorting root crops and fruits. A device is known in which a trellised drum made in the form of a truncated cone is fixedly mounted inside the cylindrical drum, on the cantilever part of the shaft, and pitched discharge trellised trays are fixed in the inter-drum interior space (A 01 D 33/08, a.s. 1294307).

Устройство это сложное, громоздкое и материалоемкое. При движении обрабатываемый материал подвергается многократному ударному воздействию со стороны витков шнека, прутков цилиндрического, конусного барабанов, лотка, что неминуемо связано с повреждениями плодов. Величина калибрующих щелей никак не регулируется. The device is complex, bulky and material intensive. When moving, the processed material is subjected to repeated impact from the side of the screw turns, bars of a cylindrical, conical drums, tray, which is inevitably associated with damage to the fruit. The size of the calibrating slots is not adjustable.

Частично устранены эти недостатки в другом устройстве барабанного типа (см. А 01 D 33/08, а.с 2073406). Однако в этом устройстве траектория движения компонентов обрабатываемого материала внутри барабана не совпадает с направлением калибрующих щелей, вследствие чего на короткой длине барабана невозможно добиться высокой точности калибрования. Кроме того, отсутствуют дополнительные приспособления для интенсификации разделения корнеплодов и фруктов продолговатой формы. Перестановкой прутков по отверстиям, размещенным по окружности, невозможно обеспечить тонкую (точную) регулировку ширины калибрующих щелей. Вал, а вместе с ним и крестовины, с помощью которых барабан закреплен на валу, нарушают техпроцесс и частично повреждают корнеплоды и фрукты. Partially eliminated these shortcomings in another drum-type device (see A 01 D 33/08, a.s. 2073406). However, in this device, the trajectory of the components of the processed material inside the drum does not coincide with the direction of the calibrating slits, as a result of which it is impossible to achieve high calibration accuracy over the short length of the drum. In addition, there are no additional devices for intensifying the separation of root crops and oblong-shaped fruits. By rearranging the rods along the holes placed around the circumference, it is impossible to provide fine (precise) adjustment of the width of the calibrating slits. The shaft, and with it the crosses, with which the drum is mounted on the shaft, violate the process and partially damage root crops and fruits.

Заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:
- повышение коэффициента точности калибрования при сравнительно короткой длине барабана путем размещения калибрующих щелей по направлению траектории движения компонентов обрабатываемого материала,
- сокращение (уменьшение) процента повреждений компонентов крупной фракции и повышение производительности калибрующей поверхности путем отделения крупной фракции в начале технологического пути движения обрабатываемого материала,
- интенсификация разделения корнеплодов и фруктов продолговатой формы путем введения в конструкцию схему приспособлений, ориентирующих корнеплоды по направлению размещения калибрующих щелей.The claimed invention is aimed at solving the following technical problems:
- increasing the coefficient of accuracy of calibration with a relatively short length of the drum by placing calibrating slots in the direction of the trajectory of the components of the processed material,
- reduction (decrease) in the percentage of damage to the components of a coarse fraction and an increase in the performance of the calibrating surface by separating a coarse fraction at the beginning of the technological path of movement of the processed material,
- intensification of the separation of root crops and fruits of oblong shape by introducing into the design a scheme of devices orienting the root crops in the direction of placement of the calibrating slots.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в отличие от аналога (см. А 01 D 33/08, а.с. 2073406) устройство для очистки и сортировки выполнено в виде цилиндрического барабана, установленного под углом к горизонтальной плоскости, у которого калибрующая поверхность образована из стяжных стержней, размещенных по образующим барабана, на которые надеты круглые кольца и сменные дистанционные втулки так, что интервал между кольцами на верхней (передней) половине барабана больше, чем на нижней. При этом барабан приводится в движение от верхней ветви ленточного транспортера, снабженного резиновыми пальцами, охватывающего барабан в зоне отделения крупной фракции с нижней стороны на дуге не менее 180^o.These technical results are achieved by the fact that, in contrast to the analogue (see A 01 D 33/08, AS 2073406), the device for cleaning and sorting is made in the form of a cylindrical drum mounted at an angle to a horizontal plane with a calibrating surface formed of tie rods placed along the generators of the drum, on which round rings and interchangeable spacer sleeves are mounted so that the interval between the rings on the upper (front) half of the drum is greater than on the lower. In this case, the drum is driven from the upper branch of the conveyor belt, equipped with rubber fingers, covering the drum in the area of separation of the coarse fraction from the lower side on the arc of at least 180 ^o .

Для направления плодов продолговатой формы в калибрующие отверстия (щели) внутри и снаружи барабана имеются дополнительные приспособления, выполненные в виде двухгранных призм (клиньев). There are additional devices made in the form of dihedral prisms (wedges) for directing oblong-shaped fruits into calibrating holes (slots) inside and outside the drum.

Таким исполнением сортировки обеспечивается прежде всего упрощение конструктивной и технологической схемы устройства (например, по сравнению с устройством по а. с. 1294307). Появляется возможность использования сортировки для калибрования картофеля, корнеплодов, фруктов, имеющих различную форму. This sorting performance provides, first of all, the simplification of the structural and technological scheme of the device (for example, in comparison with the device according to A. p. 1294307). There is the possibility of using sorting to calibrate potatoes, root crops, fruits, which have a different shape.

В отличие от известных устройств крупные клубни картофеля (крупные корнеплоды, фрукты) отделяются в начале технологического пути, вследствие чего меньше повреждаются. При отсутствии крупной фракции внутри барабана улучшается процесс разделения мелкой и средней фракции, повышается удельная пропускная способность сортировки. Появляется возможность для уменьшения общей длины барабана. In contrast to the known devices, large potato tubers (large root vegetables, fruits) are separated at the beginning of the technological path, as a result of which they are less damaged. In the absence of a large fraction inside the drum, the process of separating the small and medium fractions improves, and the specific sorting throughput increases. There is an opportunity to reduce the total length of the drum.

Наличие подпорной камеры и двугранных направляющих призм улучшает проходимость мелкой и средней фракции сквозь решетчатую поверхность барабана. "Застрявшие" в щелях клубни (корнеплоды) проталкиваются упругими резиновыми пальцами ведущего ленточного транспортера. Отделившиеся от клубней (корнеплодов) почва и другие мелкие посторонние примеси отводятся ленточным транспортером в одну кучу и не разбрасываются по сторонам. The presence of a retaining chamber and dihedral guiding prisms improves the patency of the small and medium fractions through the grating surface of the drum. Tubers (root crops) that are “stuck” in the crevices are pushed by the elastic rubber fingers of the leading conveyor belt. Soil and other small impurities separated from tubers (root crops) are removed by a conveyor belt into one pile and are not scattered around.

Возможность регулирования расстояния между кольцами, образующими решетчатую поверхность барабана, простым способом (заменой дистанционных втулок или добавлением подковообразных шайб) расширяет диапазон использования машины. The ability to adjust the distance between the rings forming the lattice surface of the drum, in a simple way (by replacing the spacer sleeves or adding horseshoe washers), expands the range of use of the machine.

Не представляет никакой сложности изготовление сортировки различных типоразмеров (даже настольной). It is not difficult to make sorting of various sizes (even desktop).

На фиг.1 изображено устройство для очистки и сортирования корнеплодов и фруктов, вид сбоку; на фиг.2 - вид по стрелке А; на фиг.3а,б - схема размещения направляющих призм. Figure 1 shows a device for cleaning and sorting root crops and fruits, side view; figure 2 is a view along arrow A; on figa, b - layout of the guiding prisms.

Основу барабана составляют сплошной диск 1 и обод 2, которые соединяются между собой стяжными стержнями 3, имеющими на концах резьбу. При этом передние концы стержней закреплены на сплошном диске 1, а задние - на ободе 2. К диску 1 прикреплена цапфа 4, опирающаяся на подшипник 5. Обод 2 опирается на направляющие ролики 6. К круглым кольцам 7 с внутренней стороны приварены ушки с отверстиями, предназначенными для монтажа колец на стержни 3. Заданное расстояние между соседними кольцами 7 обеспечивается дистанционными втулками 8 и регулировочными подковообразными шайбами 9. На верхней половине барабана расстояние (интервал) между кольцами 7 больше, чем на нижней. С нижней стороны, в зоне отделения крупной фракции, барабан на дуге 180^o охвачен верхней ветвью ленточного транспортера 10. На поверхности ленты имеются мелкие резиновые пальцы, высота которых больше толщины колец 7, вследствие чего концы их, выступая, образуют мягкую упругую полуцилиндрическую поверхность. С правой стороны ведущий вал 11 транспортера 10 отведен от поверхности барабана таким образом, что ведущая ветвь транспортера 10 образует пальчатую подъемную "горку". Угол наклона горки при необходимости регулируется изменением положения вала 11.The basis of the drum is a continuous disk 1 and a rim 2, which are connected to each other by tie rods 3 having threads at the ends. In this case, the front ends of the rods are fixed on a continuous disk 1, and the rear ends on a rim 2. A pin 4 is mounted to the disk 1, which is supported by a bearing 5. The rim 2 is supported by guide rollers 6. Ears with holes are welded to the round rings 7 from the inside, intended for mounting the rings on the rods 3. The specified distance between adjacent rings 7 is provided by the distance bushings 8 and the horseshoe-shaped adjusting washers 9. On the upper half of the drum, the distance (interval) between the rings 7 is greater than on the lower. On the lower side, in the separation zone of the coarse fraction, the drum on the 180 ^° arc is covered by the upper branch of the conveyor belt 10. On the surface of the belt there are small rubber fingers, the height of which is greater than the thickness of the rings 7, as a result of which their ends, acting, form a soft elastic semi-cylindrical surface. On the right side, the drive shaft 11 of the conveyor 10 is diverted from the surface of the drum in such a way that the drive branch of the conveyor 10 forms a palm-lift “slide”. The angle of inclination of the hill, if necessary, is adjusted by changing the position of the shaft 11.

Подъемная горка перекрыта решетчатым лотком 12. Лоток 12 в сочетании с поверхностью барабана образует приемную камеру. Емкость приемной камеры регулируется изменением положения лотка 12. The lifting slide is overlapped by the grating tray 12. The tray 12, in combination with the surface of the drum, forms a receiving chamber. The capacity of the receiving chamber is regulated by changing the position of the tray 12.

В приемную камеру корнеплоды (клубни, фрукты) подаются с помощью наклонного транспортера питателя-дозатора 13. В случае калибровки материала продолговатой формы (моркови, огурцов, перцев) устройство снабжается дополнительными приспособлениями. In the receiving chamber, root crops (tubers, fruits) are fed using the inclined conveyor of the feeder-dispenser 13. In the case of calibrating an oblong-shaped material (carrots, cucumbers, peppers), the device is equipped with additional devices.

Внутри барабана, в зоне отделения мелкой фракции, размещен несущий трубчатый брус 14. К брусу сверху приварена стальная отражательная пластина 15 (экран), покрытая упругим материалом (поролоном). Спереди пластины 15 подвешены двухскатные обрезиненные призмы (клинья) 16. Каждая призма составлена из держателя 17, двух стальных пластинок 18, приваренных к держателю, и резиновой ленты 19. Ленты 19 прикрепляются к пластинам 18 таким образом, что на верхней части - на перегибе образуется полость, а нижние концы ленты свободно свисают. Угол между пластинами 18 при необходимости регулируется их подгибанием. Inside the drum, in the separation zone of the fine fraction, a supporting tubular beam is placed 14. A steel reflective plate 15 (screen) coated with elastic material (foam rubber) is welded to the beam from above. In front of the plate 15, gable rubber prisms (wedges) are suspended 16. Each prism is composed of a holder 17, two steel plates 18 welded to the holder, and a rubber tape 19. The tapes 19 are attached to the plates 18 in such a way that they form on the bend cavity, and the lower ends of the tape hang freely. The angle between the plates 18, if necessary, is regulated by their bending.

В зоне отделения крупной фракции над барабаном размещены обрезиненные направляющие двухгранные призмы 20, аналогичные призмам 16. Интервал между соседними призмами 20 в осевом направлении равен двойной ширине просвета между кольцами 7 барабана, а по окружности каждая последующая призма 20 смещена на величину, равную длине призмы. In the coarse fraction separation zone above the drum, rubberized guiding dihedral prisms 20 are placed, similar to prisms 16. The interval between adjacent prisms 20 in the axial direction is equal to the double clearance between the drum rings 7, and each subsequent prism 20 is circumferentially displaced by an amount equal to the length of the prism.

Транспортеры 10, 13 приводятся в движение от мотор-редуктора 21. Барабан приводится во вращение от ленточного транспортера 10. Conveyors 10, 13 are driven by a gear motor 21. The drum is driven by a conveyor belt 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Клубни картофеля (корнеплоды, фрукты) транспортером питателем-дозатором 13 подаются в приемную камеру, образованную лотком 12 и решетчатой поверхностью барабана. Доза подачи клубней должна быть такой, чтобы в приемной камере скапливалось некоторое количество клубней. Порция клубней, находящаяся в приемной камере, создает постоянное давление (подпор) на поверхность барабана. В этих условиях клубни (корнеплоды) в приемной камере под воздействием колец 7 вращающегося барабана и естественного подпора находятся в непрерывном относительном движении и ориентируются вдоль щели. Вследствие чего клубни, имеющие размеры меньше расстояния между кольцами 7, проходят во внутрь барабана. Ориентации клубней (корнеплодов) продолговатой формы вдоль калибрующих щелей способствуют клинообразные направляющие призмы 20, размещенные "вразбежку" над барабаном (фиг.3а). Крупные клубни остаются на поверхности барабана и переносятся на лоток 22. Potato tubers (root vegetables, fruits) are conveyed by a feeder-dispenser 13 to the receiving chamber formed by the tray 12 and the trellised surface of the drum. The dose of tubers should be such that a certain number of tubers accumulate in the receiving chamber. A portion of tubers located in the receiving chamber creates constant pressure (pressure) on the surface of the drum. Under these conditions, tubers (root crops) in the receiving chamber under the influence of the rings 7 of the rotating drum and natural backwater are in continuous relative motion and are oriented along the gap. As a result, tubers that are smaller than the distance between the rings 7 extend into the interior of the drum. Orientations of tubers (root crops) of oblong shape along the calibrating slots are facilitated by wedge-shaped guiding prisms 20 placed "apart" above the drum (Fig. 3a). Large tubers remain on the surface of the drum and are transferred to tray 22.

Барабан вращается со скоростью меньше критической, то есть клубни под действием центробежной силы не увлекаются в круговое движение, а поднимаются на некоторую высоту и под действием силы тяжести падают вниз на упругие резиновые пальцы ведущей ветви транспортера 10. The drum rotates at a speed less than critical, that is, the tubers under the action of centrifugal force are not carried away in a circular motion, but rise to a certain height and, under the action of gravity, fall down onto the elastic rubber fingers of the leading branch of the conveyor 10.

Поскольку ось вращения барабана наклонена относительно горизонтальной плоскости, при каждом опускании вниз клубни перемещаются также вдоль оси вращения барабана. Каждый клубень совершает движение по винтовой линии, при этом клубни интенсивно перемешиваются, что способствует отделению от них налипшей почвы. Почвенные примеси подхватываются пальчатой поверхностью транспортера 10 и выносятся наружу. Since the axis of rotation of the drum is inclined relative to the horizontal plane, with each lowering, the tubers also move along the axis of rotation of the drum. Each tuber moves along a helix, while the tubers are intensively mixed, which contributes to the separation of adhering soil from them. Soil impurities are picked up by the palmate surface of the conveyor 10 and carried out.

По мере движения вдоль оси вращения масса клубней поступает на поверхность с уменьшенным просветом между кольцами 7. При этом при неоднократном подъеме и опускании продолговатые клубни (особенно корнеплоды) ориентируются вдоль кольцевых щелей. Некоторая часть клубней (корнеплодов) при падении встречается с поверхностью упругого отражателя 15, падая вниз по скатной поверхности призм 16, поворачивается таким образом, что длинная их ось располагается вдоль калибрующей щели (фиг.3б). Мелкие клубни (корнеплоды) проваливаются через просветы (щели) между кольцами и поступают на лоток 23, а клубни средних размеров сходят с конца барабана на лоток 24. As they move along the axis of rotation, the mass of tubers enters the surface with a reduced clearance between the rings 7. In this case, when repeatedly raising and lowering, the elongated tubers (especially root crops) are oriented along the annular slots. Some of the tubers (root crops), when falling, meets the surface of the elastic reflector 15, falling down the sloping surface of the prisms 16, rotates in such a way that their long axis is located along the calibrating slit (Fig.3b). Small tubers (root crops) fall through the gaps (slots) between the rings and enter the tray 23, and medium-sized tubers go from the end of the drum to the tray 24.

Достоинства предлагаемого устройства
1. В отличие от других известных сортировок (роликовых, ременных, барабанных, дисковых, сетчатых) крупные клубни или корнеплоды отделяются в начале технологического пути, вследствие чего меньше повреждаются. Кроме того, при отсутствии крупной фракции внутри барабана улучшается процесс разделения мелкой фракции от средней.The advantages of the proposed device
1. Unlike other known sortings (roller, belt, drum, disk, mesh), large tubers or root crops are separated at the beginning of the technological path, as a result of which they are less damaged. In addition, in the absence of a large fraction inside the drum, the process of separating the small fraction from the middle improves.

2. Наличие приспособлений для ориентации корнеплодов и других плодов продолговатой формы вдоль калибрующих отверстий и движение обрабатываемого материала по винтовой линии со скольжением обеспечивают наилучшие условия для разделения фракций. 2. The availability of devices for orienting root crops and other oblong-shaped fruits along calibrating holes and the movement of the processed material along a helical line with sliding provide the best conditions for fraction separation.

3. Барабан приводится в движение от ведущей ветви ленточного транспортера и она же служит одновременно для отделения почвенных примесей. 3. The drum is driven from the leading branch of the conveyor belt and it also serves to separate soil impurities.

4. Наличие устройства для регулирования расстояния между кольцами, образующими калибрующую поверхность. Вследствие этого устройство можно приспособить для сортирования плодов разных культур (картофеля, свеклы, моркови, огурцов, яблок и т.д). 4. The presence of a device for regulating the distance between the rings forming a calibrating surface. As a result, the device can be adapted for sorting the fruits of different crops (potatoes, beets, carrots, cucumbers, apples, etc.).

5. Конструктивная схема проста и технологична. 5. The design scheme is simple and technological.

По предлагаемой схеме можно разработать сортировки разных типоразмеров, начиная от настольной, кончая высокопроизводительной, предназначенной для работы на больших овощебазах. According to the proposed scheme, it is possible to develop sortings of various sizes, ranging from tabletop to high-performance, designed to work on large vegetable depots.

Экономическая эффективность устройства вытекает из приведенных достоинств. The economic efficiency of the device follows from the above advantages.

Claims

1. A device for cleaning and sorting root crops and fruits, containing a lattice cylindrical drum, an inclined conveyor feeder, a receiving chamber and a drive mechanism, characterized in that the calibrating surface of the drum, installed at an angle to the horizontal plane, is formed of tie rods arranged along the generatrix a drum on which round rings and interchangeable spacer sleeves are mounted so that the interval between the rings on the upper (front) half of the drum is greater than on the lower, with the front ends rods are fixed on a solid disk, which is attached to the pin, supported by a bearing, and back - on the rim rests on the guide rollers.

2. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with a drive belt conveyor with a palm surface covering the drum in the area of separation of large fractions from the bottom side on the arc of at least 180 ^o .

3. The device according to claim 1, characterized in that a supporting tubular bar is placed inside the drum in the fine fraction separation zone to which a steel reflective plate coated with elastic material (foam rubber) is welded on top and gable rubber prisms are suspended in front; rubberized dihedral prisms are placed in the coarse fraction separation zone above the drum in such a way that the interval between adjacent prisms in the axial direction is equal to the double clearance between the drum rings, and each subsequent prism is shifted around the circumference by an amount equal to the length of the prism.