RU2815851C1 - Измельчитель плодоовощной продукции - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к сельскому хозяйству, предназначено для измельчения плодов и овощей и может быть использовано в индивидуальных фермерских и крестьянских хозяйствах, а также в пищевой промышленности. Измельчитель плодоовощной продукции включает станину, закрепленный на ней корпус с камерой измельчения, загрузочную горловину и выгрузочное окно, электродвигатель, ножевую стенку с возможностью перемещения внутри корпуса по направляющим, противорежущий подпор. Кроме того, измельчитель дополнительно содержит корпус исполнительного механизма, в котором установлены входной вал, жестко соединенный с валом электродвигателя, соосные промежуточный и выходной валы. На корпусе соосно промежуточному валу жестко закреплено неподвижное эллиптическое зубчатое колесо, на выходном валу установлено другое эллиптическое зубчатое колесо. На входном валу установлено цилиндрическое зубчатое колесо и соединено с водилом зубчатой передачей, при этом водило выполнено в виде цилиндрического зубчатого колеса, установленного на промежуточном валу и соединенного через вращательную кинематическую пару с валом сателлита, состоящего из эллиптического зубчатого колеса и эллиптической шестерни, повернутых на 180° относительно друг друга и соединенных валом. Эллиптическое зубчатое колесо сателлита соединено с неподвижным эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, а эллиптическая шестерня сателлита состоит в зубчатом зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, при этом малая полуось b ₁ одной пары эллиптических колес может отличаться от малой полуоси b ₂ другой пары, а большие полуоси a всех эллиптических колес одинаковы. Все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку, называемую фокусом делительного эллипса, которая расположена на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии с ₁ , равном , от центра делительного эллипса для одной пары колес и расстоянии с ₂ , равном , для другой пары, и таким образом достигается непрерывность их зацепления. На водиле противоположно валу сателлита на расстоянии H, равном расстоянию между осями вращения промежуточного вала и вала сателлита, установлен противовес, масса которого равна массе сателлита. На выходном валу жестко закреплено цилиндрическое зубчатое колесо. Выходное звено в виде зубчатой рейки соединено с цилиндрическим зубчатым колесом на выходном валу через зубчатую передачу и с корпусом через поступательную кинематическую пару, выполненную в виде направляющих. Ножевая стенка закреплена на выходном звене. Измельчитель характеризуется пониженным износом боковых граней ножевой стенки и направляющих камеры измельчения. 4 ил.

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, предназначено для измельчения плодов и овощей и может быть использовано в индивидуальных фермерских и крестьянских хозяйствах, а также в пищевой промышленности.

Известен измельчитель корнеклубнеплодов (Патент № RU 2162284 C1, кл. A01F 29/08), имеющий загрузочную горловину, корпус, камеру измельчения прямоугольной формы, гидроцилиндры, режущие ножи, сгруппированные в две противоположно расположенные стенки. При этом одна ножевая стенка закреплена неподвижно, а вторая выполнена с возможностью цикличного перемещения по направляющим с помощью гидропривода.

Недостатком указанного измельчителя является низкая скорость подвижной ножевой стенки вследствие применения гидравлического привода, что приводит к смятию обрабатываемого материала и, как следствие, более низкому качеству получаемого продукта и повышенным энергозатратам.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является измельчитель плодоовощной продукции (Патент на полезную модель № RU 129845 U1, кл. B02C 18/02), содержащий станину, закрепленный на ней корпус с камерой измельчений, загрузочную горловину и выгрузное окно, а также мотор-редуктор с приводным валом, отличающийся тем, что перемещение ножевой стенки по направляющим внутри корпуса навстречу противорежущему подпору, повторяющему форму рабочей поверхности зигзагообразной ножевой стенки, осуществляется кривошипно-шатунным механизмом, приводящимся в движение от мотора-редуктора, при этом ножи в ножевой стенке расположены под углом скольжения 30°.

Недостатки прототипа обусловлены применением в качестве его привода кривошипно-шатунного механизма. В процессе работы измельчителя шатун движется под углом к ножу, что приводит к увеличению давления ножа на стенки камеры измельчения, и, как следствие, повышенному износу. Также кривошипно-ползунный механизм сложен в уравновешивании.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание измельчителя плодоовощной продукции, характеризующегося более высокими эксплуатационными характеристиками.

Техническим результатом является снижение износа боковых граней ножевой стенки и направляющих камеры измельчения, повышение уравновешенности измельчителя плодоовощной продукции.

Технический результат достигается измельчителем плодоовощной продукции, включающим станину, закрепленный на ней корпус с камерой измельчения, загрузочную горловину и выгрузочное окно, электродвигатель, ножевую стенку с возможностью перемещения внутри корпуса по направляющим, противорежущий подпор. Кроме того, измельчитель дополнительно содержит корпус исполнительного механизма, в котором установлены входной вал, жестко соединенный с валом электродвигателя, соосные промежуточный и выходной валы. На корпусе соосно промежуточному валу жестко закреплено неподвижное эллиптическое зубчатое колесо, на выходном валу установлено другое эллиптическое зубчатое колесо. На входном валу установлено цилиндрическое зубчатое колесо и соединено с водилом зубчатой передачей, при этом водило выполнено в виде цилиндрического зубчатого колеса, установленного на промежуточном валу и соединенного через вращательную кинематическую пару с валом сателлита, состоящего из эллиптического зубчатого колеса и эллиптической шестерни, повернутых на 180° относительно друг друга и соединенных валом. Эллиптическое зубчатое колесо сателлита соединено с неподвижным эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, а эллиптическая шестерня сателлита состоит в зубчатом зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, при этом малая полуось b ₁ одной пары эллиптических колес может отличаться от малой полуоси b ₂ другой пары, а большие полуоси a всех эллиптических колес одинаковы. Все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку, называемую фокусом делительного эллипса, которая расположена на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии с ₁ , равном , от центра делительного эллипса для одной пары колес и расстоянии с ₂ , равном , для другой пары, и таким образом достигается непрерывность их зацепления. На водиле противоположно валу сателлита на расстоянии H, равном расстоянию между осями вращения промежуточного вала и вала сателлита, установлен противовес, масса которого равна массе сателлита. На выходном валу жестко закреплено цилиндрическое зубчатое колесо. Выходное звено в виде зубчатой рейки соединено с цилиндрическим зубчатым колесом на выходном валу через зубчатую передачу и с корпусом через поступательную кинематическую пару, выполненную в виде направляющих. Ножевая стенка закреплена на выходном звене.

Изобретение поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 приведен общий вид измельчителя плодоовощной продукции, на фиг. 2 изображен вид сверху, на фиг. 3 представлен разрез А-А (корпус не показан), на фиг. 4 представлен разрез Б-Б (корпус не показан).

Измельчитель плодоовощной продукции содержит станину 1, закрепленный на ней корпус 2 с камерой измельчения 3, загрузочную горловину 4 и выгрузочное окно 5, электродвигатель 6, ножевую стенку 7 с возможностью перемещения внутри корпуса 2 по направляющим 8, противорежущий подпор 9. Кроме того, измельчитель дополнительно содержит корпус исполнительного механизма 10, в котором установлены входной вал 11, жестко соединенный с валом электродвигателя 6, соосные промежуточный 12 и выходной 13 валы. На корпусе соосно промежуточному валу 12 жестко закреплено неподвижное эллиптическое зубчатое колесо 14, на выходном валу установлено другое эллиптическое зубчатое колесо 15. На входном валу 11 установлено цилиндрическое зубчатое колесо 16 и соединено с водилом 17 зубчатой передачей, при этом водило 17 выполнено в виде цилиндрического зубчатого колеса, установленного на промежуточном валу 12 и соединенного через вращательную кинематическую пару с валом сателлита 18, состоящего из эллиптического зубчатого колеса 19 и эллиптической шестерни 20, повернутых на 180° относительно друг друга и соединенных валом 18 (фиг. 3, 4). Эллиптическое зубчатое колесо сателлита 19 соединено с неподвижным эллиптическим зубчатым колесом 14 одного с ним размера, а эллиптическая шестерня сателлита 20 состоит в зубчатом зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом 15 одного с ним размера, при этом малая полуось b ₁ пары колес 14 и 19 может отличаться от малой полуоси b ₂ пары колес 15 и 20, а большие полуоси a всех эллиптических колес одинаковы. Все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку, называемую фокусом делительного эллипса, которая расположена на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии с ₁ , равном , от центра делительного эллипса для пары колес 14 и 19, и расстоянии с ₂ , равном , для пары 15 и 20, и таким образом достигается непрерывность их зацепления. На водиле 17 противоположно валу сателлита 18 на расстоянии H, равном расстоянию между осями вращения промежуточного вала 12 и вала сателлита 18, установлен противовес 21, масса которого равна массе сателлита. На выходном валу 13 жестко закреплено цилиндрическое зубчатое колесо 22. Выходное звено в виде зубчатой рейки 23 соединено с цилиндрическим зубчатым колесом 22 на выходном валу через зубчатую передачу и с корпусом через поступательную кинематическую пару, выполненную в виде направляющих 24. Ножевая стенка 7 закреплена на выходном звене 23.

Измельчитель плодоовощной продукции работает следующим образом.

Обрабатываемый материал через загрузочную горловину 4 поступает в камеру измельчения 3. Электродвигатель 6 сообщает входному валу 11 вращательное движение, которое с помощью цилиндрического зубчатого колеса 16 передается водилу 17, благодаря этому эллиптическое зубчатое колесо 19 обкатывается по неподвижному эллиптическому зубчатому колесу 14, вращательное движение эллиптического колеса 19 через вал 18 и эллиптическую шестерню 20 передается эллиптическому зубчатому колесу 15 и выходному валу 13, при указанном соотношении размеров эллиптических колес выходной вал 13 через полный оборот промежуточного вала 12 и водила 17 оказывается в том же положении, однако благодаря переменным передаточным отношениям пар эллиптических колес 19 и 14, 20 и 15 совершает возвратно-вращательное движение. Данное движение передается закрепленному на выходном валу 13 цилиндрическому зубчатому колесу 22 и с помощью передачи «зубчатое колесо 22 – зубчатая рейка 23» преобразуется в возвратно-поступательное движение зубчатой рейки 23 и ножа 7 в камере измельчения 3, навстречу противорежущему подпору 9. Плодоовощной материал проникает сквозь ножевую стенку, измельчаясь на ломтики необходимой толщины, удаляется через выгрузочное окно 2.

При работе измельчителя центр масс системы звеньев, включающей водило 17, вал сателлита 18, эллиптическое зубчатое колесо 19, эллиптическую шестерню 20, а также противовес 21, находится на оси вращения промежуточного вала 12, что обеспечивает высокую уравновешенность измельчителя.

Таким образом, благодаря использованию только зубчатых механизмов, а также передачи «зубчатое колесо – зубчатая рейка», заявляемое изобретение является уравновешенным измельчителем плодоовощной продукции, характеризующимся низким износом боковых граней ножей в ножевой стенке и направляющих камеры измельчения, что обеспечивает достижение технического результата.

Исследования выполнялись с использованием оборудования ЦКП «Исследовательский центр пищевых и химических технологий» КубГТУ (CKP_3111), развитие которого поддерживается Минобрнауки РФ (Соглашение № 075-15-2021-679).

Claims (1)

1. Измельчитель плодоовощной продукции, включающий станину, закрепленный на ней корпус с камерой измельчения, загрузочную горловину и выгрузочное окно, электродвигатель, ножевую стенку с возможностью перемещения внутри корпуса по направляющим, противорежущий подпор, отличающийся тем, что дополнительно содержит корпус исполнительного механизма, в котором установлены входной вал, жестко соединенный с валом электродвигателя, соосные промежуточный и выходной валы, неподвижное эллиптическое зубчатое колесо, жестко закрепленное на корпусе соосно промежуточному валу, эллиптическое зубчатое колесо, установленное на выходном валу, цилиндрическое зубчатое колесо, установленное на входном валу и соединенное с водилом зубчатой передачей, водило, выполненное в виде цилиндрического зубчатого колеса, установленное на промежуточном валу и соединенное через вращательную кинематическую пару с валом сателлита, состоящего из эллиптического зубчатого колеса и эллиптической шестерни, повернутых на 180° относительно друг друга и соединенных валом, причем эллиптическое зубчатое колесо сателлита соединено с неподвижным эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, а эллиптическая шестерня сателлита состоит в зубчатом зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, при этом малая полуось b ₁ одной пары эллиптических колес может отличаться от малой полуоси b ₂ другой пары, а большие полуоси a всех эллиптических колес одинаковы, кроме того, все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку, называемую фокусом делительного эллипса, которая расположена на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии с ₁ , равном , от центра делительного эллипса для одной пары колес и расстоянии с ₂ , равном , для другой пары, и таким образом достигается непрерывность их зацепления, противовес, установленный на водиле противоположно валу сателлита на расстоянии H, равном расстоянию между осями вращения промежуточного вала и вала сателлита, и имеющий массу, равную массе сателлита, жестко закрепленное на выходном валу цилиндрическое зубчатое колесо, выходное звено в виде зубчатой рейки, соединенное с цилиндрическим зубчатым колесом на выходном валу через зубчатую передачу и с корпусом через поступательную кинематическую пару, выполненную в виде направляющих, при этом ножевая стенка закреплена на выходном звене.