RU2569721C1

RU2569721C1 - Machine for calibrating potatoes

Info

Publication number: RU2569721C1
Application number: RU2014118086/13A
Authority: RU
Inventors: Рафкат Мирхатович Латыпов; Николай Андреевич Печерцев; Александр Валентинович Туринцев
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-11-27
Also published as: RU2014118086A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: machine comprises a frame, a feeding and discharging conveyors with trays, a rotating mesh sieve located between them connected with the drive, in the form of a hollow cone with a straight generatrix. In the cylindrical housing several mesh sieve in the form of cones with rounded tops and bases are stacked in tiers, located parallel to the horizontal plane. The angles of slope of the generatrix of cones to their bases are 18-25°. The cones are fixedly attached to the drive shaft, and the base perimeter of each cone is rigidly attached to the circular conveyors rotating on guides attached to the wall of the housing. The cell size of the sieve of the first upper cone corresponds to the size of thickness of tubers of middle fraction, the second - the size of thickness of the tubers of fine fraction, the third - the average size of technological impurities, lower cone for removing the technological impurities is made without cells. At the base of the cones in the wall of the housing opposite the discharging conveyors the unloading openings are made, having dividers attached to the lateral side of the opening and mounted at an angle of 18-25° relative to the diameter of the housing.

EFFECT: reduced probability of damage of tubers during the calibration of potatoes, increase in productivity of the process, and reduction of the overall dimensions of the machine.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для калибрования (сортирования) картофеля на фракции (крупную, среднюю, мелкую).The invention relates to agricultural machinery, in particular to machines for calibrating (sorting) potatoes into fractions (large, medium, small).

Известно устройство для сортирования картофеля (RU №26015 U1, В07В 1/22, 10.11.2002), включающее сортировальный барабан, обтянутый отрезками капроновой сетки с ячейками, увеличивающимися по ходу движения обрабатываемой клубненосной массы, опирающийся через крестовины и вал на станину, загрузочный ковш, скатные лотки для мелкой, средней и крупной фракции, привод. Каркас сортировального барабана выполнен в виде призмы, основания которой правильные многоугольники, перпендикулярные валу барабана.A device for sorting potatoes is known (RU No. 26015 U1, B07B 1/22, 11/10/2002), including a sorting drum covered with pieces of nylon mesh with cells increasing along the movement of the processed tuberous mass, supported through the crosses and shaft on the bed, a loading bucket , pitched trays for small, medium and large fractions, drive. The frame of the sorting drum is made in the form of a prism, the bases of which are regular polygons perpendicular to the drum shaft.

Известно устройство для сортирования картофеля (RU №54829 U1, В07В 1/22, 27.07.2006), включающее сортировальный барабан, ось которого наклонена под углом к горизонту в направлении технологического процесса и состоящего из передней сетчатой секции для отделения мелкой фракции клубней и задней сетчатой секции для отделения средней и крупной фракций клубней, станину, загрузочный ковш, скатные лотки для мелкой, средней и крупной фракций клубней, привод барабана. Каркас передней сетчатой секции выполнен в виде прямого усеченного конуса с вершиной, находящейся слева от начала технологического процесса, а каркас задней сетчатой секции выполнен цилиндрическим.A device for sorting potatoes is known (RU No. 54829 U1, B07B 1/22, 07.27.2006), including a sorting drum whose axis is inclined at an angle to the horizontal in the direction of the technological process and consisting of a front mesh section for separating the fine tuber fraction and the posterior mesh sections for separating medium and large tuber fractions, bed, loading bucket, pitched trays for small, medium and large tuber fractions, drum drive. The frame of the front mesh section is made in the form of a straight truncated cone with an apex located to the left of the beginning of the technological process, and the frame of the rear mesh section is cylindrical.

При калибровании картофеля на данных машинах велика вероятность повреждения клубня. Это связано с тем, что рабочие поверхности машин в процессе калибрования находятся в движении. Клубни картофеля длительное время взаимодействуют с движущейся калибрующей поверхностью. Данные машины в качестве рабочей поверхности имеют разнокалиберную сетку, поэтому клубни очень часто застревают в ячейках и, поднимаясь по периметру барабана, падают. Это также приводит к повреждениям клубней (облазит шкурка, появляются трещины и сколы). Так как калибрование картофеля преимущественно производится перед закладкой на хранение или посадкой, повреждения клубней ведут к их порче. Помимо высокой повреждаемости клубней, связанной с длительным взаимодействием клубня с калибрующей поверхностью, данные машины имеют низкую производительность, так как во время технологического процесса калибрования участвует лишь 12-16% рабочей поверхности.When calibrating potatoes on these machines, the probability of damage to the tuber is high. This is due to the fact that the working surfaces of the machines are in motion during calibration. Potato tubers for a long time interact with a moving gage surface. These machines as a working surface have a multi-gauge mesh, so tubers very often get stuck in the cells and, rising around the perimeter of the drum, fall. This also leads to damage to the tubers (peeling over the skin, cracks and chips appear). Since the calibration of potatoes is predominantly done before laying them for storage or planting, damage to the tubers leads to spoilage. In addition to the high damage of the tubers due to the long-term interaction of the tuber with the calibrating surface, these machines have low productivity, since only 12-16% of the working surface is involved during the calibration process.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является машина для сортирования картофеля (RU №2054237 C1, A01D 17/14, 20.02.1996), взятая в качестве прототипа. Машина содержит 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. Решето установлено так, что его продольная ось расположена под углом к горизонтальной плоскости 45-48,5°C, при этом диаметр большего основания решета составляет 170-180 см, а меньшего основания - 30-36 см.The closest in technical essence and the achieved result is a machine for sorting potatoes (RU No. 2054237 C1, A01D 17/14, 02.20.1996), taken as a prototype. The machine contains a frame, feeding and discharging conveyors with trays, located between them is connected to the drive by a rotating mesh sieve in the form of a truncated cone with a longitudinal axis coinciding with the axis of rotation. The sieve is obliquely mounted on the frame by means of support rollers, and the end of the feed tray is introduced into the cavity of the sieve from the side of the larger base. The sieve is set so that its longitudinal axis is at an angle to the horizontal plane of 45-48.5 ° C, while the diameter of the larger base of the sieve is 170-180 cm, and the smaller base is 30-36 cm.

Недостатками данной машины являются: длительное взаимодействие клубней с рабочей поверхностью, что приводит к повреждаемости, и недозагрузка рабочей поверхности, приводящая к снижению производительности. Для разделения картофеля на несколько фракций в данной машине предусмотрено несколько сетчатых конусов, последовательно сопряженных с подводящими и отводящими транспортерами. Из-за этого машина имеет большие габаритные размеры. Так как каждый сетчатый конус имеет отдельный привод с электродвигателем, то в процессе калибрования машина потребляет высокое количество электроэнергии. Это увеличивает затраты на технологический процесс.The disadvantages of this machine are: prolonged interaction of tubers with the working surface, which leads to damage, and underloading of the working surface, leading to reduced productivity. To divide the potatoes into several fractions, this machine has several mesh cones that are connected in series with the inlet and outlet conveyors. Because of this, the machine has large overall dimensions. Since each mesh cone has a separate drive with an electric motor, the machine consumes a high amount of electricity during the calibration process. This increases the cost of the process.

Задачей изобретения является снижение вероятности повреждения клубней в процессе калибрования картофеля, увеличение производительности процесса путем полной загрузки рабочей поверхности калибратора, уменьшение габаритных размеров машины и уменьшение энергозатрат на технологический процесс.The objective of the invention is to reduce the likelihood of damage to tubers in the process of calibrating potatoes, increasing the productivity of the process by fully loading the working surface of the calibrator, reducing the overall dimensions of the machine and reducing energy costs for the process.

Сущность изобретения заключается в том, что в машине для калибрования картофеля содержащей раму, подающий и отводящий транспортеры с лотками, расположенное между ними связанное с приводом вращающееся сетчатое решето в виде полого конуса с прямолинейной образующей, в отличие от прототипа, в цилиндрическом корпусе ярусно установлено несколько сетчатых решет в виде конусов с закругленными вершинами и основаниями, расположенными параллельно горизонтальной плоскости, углы наклона образующих конусов к их основаниям составляют 18°-25°. Углы наклона образующих конуса к основанию рассчитаны с учетом коэффициента трения качения клубней о материал поверхности конусов, причем если значение угла будет равно менее 18°, сходные клубни не будут скатываться с поверхности сетчатого решета конуса, если угол будет более 25°, то проходные клубни по размеру толщины будут проходить сквозь ячейки конуса с меньшей вероятностью, следовательно, снизится точность калибрования. Конусы жестко закреплены на приводном валу, а к периметру основания каждого конуса жестко прикреплены круговые транспортеры, вращающиеся по направляющим, прикрепленным к стенке корпуса. Размер ячеек решета первого верхнего конуса соответствует размеру толщины клубней средней фракции (клубней весом 50-80 г), второго - размеру толщины клубней мелкой фракции (клубней весом 30-50 г), третьего - среднему размеру технологических примесей (весом менее 30 г). Нижний конус для удаления технологических примесей выполнен без ячеек. У основания конусов в стенке корпуса напротив отводящих транспортеров выполнены выгрузные отверстия с делителями, прикрепленными к боковой стороне отверстия и установленными под углом 18°-25° относительно диаметра корпуса. Причем если угол составит более 25°, то клубни не будут менять направление движения в сторону отводящего транспортера, что приведет к их сгруживанию. Если угол составит менее 18°, это приведет к уменьшению вероятности попадания сходных клубней в выгрузное отверстие. Для очистки поверхности сетчатых конусов над каждым из них установлена очистительная щетка, соприкасающаяся с поверхностью конусов, жестко прикрепленная к стенке корпуса с одной стороны и шарнирно прикрепленная к валу машины с другой. Щетка не только очищает поверхность конуса от мелких примесей, но и выталкивает застрявшие в сетке клубни.The essence of the invention lies in the fact that in a machine for calibrating potatoes containing a frame, a supply and outlet conveyors with trays, a rotating mesh sieve connected with a drive in the form of a hollow cone with a rectilinear generatrix, located in between, in contrast to the prototype, several mesh sieves in the form of cones with rounded peaks and bases parallel to the horizontal plane, the angles of inclination of the forming cones to their bases are 18 ° -25 °. The tilt angles of the cone generators to the base are calculated taking into account the coefficient of friction of the tubers rolling on the material of the surface of the cones, and if the angle is less than 18 °, similar tubers will not roll off the surface of the mesh sieve of the cone, if the angle is more than 25 °, then the tubers passing through the size of the thickness will pass through the cells of the cone with a lesser probability, therefore, the accuracy of calibration will decrease. The cones are rigidly fixed to the drive shaft, and circular conveyors are rotationally fixed to the perimeter of the base of each cone, rotating along guides attached to the housing wall. The sieve mesh size of the first upper cone corresponds to the thickness size of the medium fraction tubers (tubers weighing 50-80 g), the second to the size of the fine fraction tubers (tubers weighing 30-50 g), and the third to the average size of technological impurities (weighing less than 30 g). The lower cone for removing technological impurities is made without cells. At the base of the cones in the wall of the housing opposite the outlet conveyors, discharge openings are made with dividers attached to the side of the opening and set at an angle of 18 ° -25 ° relative to the diameter of the housing. Moreover, if the angle is more than 25 °, then the tubers will not change the direction of movement towards the outlet conveyor, which will lead to their unloading. If the angle is less than 18 °, this will reduce the likelihood of similar tubers getting into the discharge opening. To clean the surface of the mesh cones, a cleaning brush is installed above each of them, which is in contact with the surface of the cones, rigidly attached to the housing wall on one side and pivotally attached to the machine shaft on the other. The brush not only cleans the surface of the cone from small impurities, but also pushes the tubers stuck in the grid.

По сравнению с прототипом данная машина имеет ряд преимуществ. Так как клубни взаимодействуют с калибрующей поверхностью минимальный промежуток времени, снижается вероятность их повреждения. Картофель, попадая на сетчатый конус, будет распределяться по всей его поверхности равномерно, следовательно, загрузка рабочей поверхности будет максимальной, что позволит увеличить производительность процесса. Так как все сетчатые конусы имеют один привод, а следовательно, один электродвигатель, затраты на электроэнергию уменьшатся. При данной компоновке машина имеет меньшие габаритные размеры.Compared with the prototype, this machine has several advantages. Since tubers interact with the calibrating surface for a minimum period of time, the probability of their damage is reduced. Potatoes, falling on a mesh cone, will be distributed evenly over its entire surface, therefore, loading of the working surface will be maximum, which will increase the productivity of the process. Since all mesh cones have one drive, and therefore, one electric motor, the cost of electricity will decrease. With this arrangement, the machine has smaller overall dimensions.

Машина для калибрования картофеля представлена на фиг. 1, 2, 3, 4, где на фиг. 1 изображен общий вид машины, на фигуре 2 представлен вид сверху, на фигуре 3 - боковой разрез машины, на фигуре 4 - вид «А».The potato calibration machine is shown in FIG. 1, 2, 3, 4, where in FIG. 1 shows a general view of the machine, figure 2 presents a top view, figure 3 is a side section of the machine, and figure 4 is a view "A".

В цилиндрическом корпусе 12 машины [Фиг. 1, Фиг. 3] ярусно установлено несколько сетчатых решет в виде конусов 2 с закругленными вершинами и основаниями, расположенными параллельно горизонтальной плоскости. Конусы 2 жестко закреплены на приводном валу 6 и вращаются с одинаковой угловой скоростью. Для передачи крутящего момента на валу машины установлен шкив 7, который с помощью клиноременной передачи соединен с мотор-редуктором (на фигурах не показаны). К периметру основания каждого конуса 2 жестко прикреплены круговые транспортеры 3, вращающиеся по направляющим 4 (фигура 4 вид А), жестко закрепленным в стенке корпуса 12. Нижний конус 5 для удаления технологических примесей выполнен без ячеек. У основания всех конусов 2 в стенке корпуса 12 напротив отводящих транспортеров 11 с лотками 10 выполнены выгрузные отверстия с делителями 9, прикрепленными к боковой стороне отверстия и установленными под углом 18°-25° относительно диаметра корпуса. Для загрузки клубней в машину предусмотрен подводящий транспортер 1. Для очистки поверхности всех конусов и выталкивания застрявших в сетке клубней над каждым сетчатым конусом установлена очистительная щетка 8.In the cylindrical body 12 of the machine [FIG. 1, FIG. 3] several mesh sieves in the form of cones 2 with rounded peaks and bases parallel to the horizontal plane are installed in tiers. The cones 2 are rigidly fixed to the drive shaft 6 and rotate with the same angular velocity. To transmit torque, a pulley 7 is installed on the machine shaft, which is connected to a geared motor using a V-belt transmission (not shown in the figures). Circular conveyors 3 are rigidly attached to the perimeter of the base of each cone 2, rotating along guides 4 (figure 4, view A), rigidly fixed in the wall of the housing 12. The lower cone 5 for removing technological impurities is made without cells. At the base of all cones 2 in the wall of the housing 12, opposite the discharge conveyors 11 with trays 10, discharge openings are made with dividers 9 attached to the side of the opening and installed at an angle of 18 ° -25 ° relative to the diameter of the housing. A feed conveyor 1 is provided for loading the tubers into the machine. For cleaning the surface of all cones and pushing the tubers stuck in the net above each net cone, a cleaning brush 8 is installed.

Машина работает следующим образом [Фиг. 2, Фиг. 3]. При помощи подающего транспортера 1 происходит загрузка картофельного вороха в машину. Картофельный ворох, попадая на поверхность первого сетчатого конуса 2, под действием собственной силы тяжести клубней распределяется по всей поверхности. Клубни крупной фракции (весом более 80 г), размер которых по толщине больше размеров калибрующих ячеек, сходом скатываются с поверхности первого сетчатого конуса 2 на круговой транспортер 3, движутся на круговом транспортере 3 по периметру конуса, и, достигая делителя 9, который установлен под углом 18°-25, меняют свое направление движения в сторону отводящего транспортера 11, и удаляются в скатный лоток 10, затем на транспортер 11. Клубни картофеля, размер которых по толщине меньше размеров калибрующих отверстий, проходом просыпаются на следующий по ярусу второй конус. На втором конусе аналогично первому сходом происходит выделение средней фракции, на третьем - мелкой. Присутствующий четвертый конус 5 - самый нижний по ярусу предназначен для удаления технологических примесей, которые присутствуют в картофельном ворохе (мелкие растительные остатки, почва, мелкие камни). Боковая поверхность конуса 5 представляет сплошную гладкую поверхность, выполненную из листового металла с минимальной шероховатостью поверхности. Примеси просеиваются через ячейки всех трех сетчатых конусов, попадают на гладкую наклонную поверхность четвертого конуса, скатываются, счищаются щеткой 8 на круговой транспортер, откуда при помощи делителя 9 удаляются в скатный лоток 10, затем на отводящий транспортер 11. Таким образом, происходит калибрование картофельного вороха на фракции и выделение технологических примесей.The machine operates as follows [Fig. 2, FIG. 3]. Using the feed conveyor 1, the potato heap is loaded into the machine. Potato heap, falling on the surface of the first mesh cone 2, under the influence of its own gravity of the tubers is distributed over the entire surface. Tubers of a large fraction (weighing more than 80 g), whose size is thicker than the size of the calibrating cells, immediately roll down from the surface of the first mesh cone 2 to a circular conveyor 3, move on a circular conveyor 3 around the perimeter of the cone, and reaching the divider 9, which is installed under at an angle of 18 ° -25, they change their direction of movement towards the discharge conveyor 11, and are removed into the ramp tray 10, then onto the conveyor 11. Potato tubers, whose size is less than the size of the calibrating holes, wake up the next passage tier the second cone. On the second cone, similarly to the first gathering, the middle fraction is isolated, on the third - fine. The present fourth cone 5, the lowest tier, is designed to remove technological impurities that are present in the potato heap (small plant debris, soil, small stones). The lateral surface of the cone 5 is a continuous smooth surface made of sheet metal with minimal surface roughness. The impurities are sifted through the cells of all three mesh cones, fall onto a smooth inclined surface of the fourth cone, roll off, brush off 8 on a circular conveyor, from where they are removed by means of a divider 9 into the ramp tray 10, then onto the discharge conveyor 11. Thus, the potato heap is calibrated into fractions and the separation of technological impurities.

Использование машины позволяет снизить повреждаемость клубней картофеля, увеличить производительность технологического процесса и снизить его энергозатраты.Using the machine can reduce the damage to potato tubers, increase the productivity of the process and reduce its energy consumption.

Claims

1. A machine for calibrating potatoes, comprising a frame, feeding and discharging conveyors with trays, a rotating mesh sieve in the form of a hollow cone with a rectilinear generatrix connected between them and connected to the drive, characterized in that several mesh sieves in the form of cones with rounded peaks and bases parallel to the horizontal plane, the angles of inclination of the forming cones to their bases are 18 ° -25 °, the cones are rigidly fixed to the drive shaft, and to circular conveyors are rigidly attached to the meter of the base of each cone, rotating along guides attached to the wall of the casing, and the mesh size of the first upper cone corresponds to the size of the thickness of the tubers of the middle fraction, the second to the size of the thickness of the tubers of the fine fraction, the third to the average size of technological impurities, the lower cone removal of technological impurities is made without cells, at the base of the cones in the wall of the housing opposite the outlet conveyors discharge holes with dividers are made, attach ennymi to the lateral side of the opening and set at an angle of 18 ° -25 ° relative to the casing diameter.

2. The machine according to claim 1, characterized in that for cleaning the surface of the cones a cleaning brush is installed above each of them, rigidly attached to the wall of the housing on one side and pivotally attached to the drive shaft of the machine on the other.