UA115403C2

UA115403C2 - DEVICES FOR THE TRANSPORT AND CLEANING OF ROOTBULLES

Info

Publication number: UA115403C2
Application number: UAA201609322A
Authority: UA
Inventors: Володимир Михайлович Булгаков; Валерій Васильович Адамчук; Григорій Миколайович Калетнік; Христо Иванов Белоєв; Пламен Ганчев Кангалов; Борис Георгиев Борисов; Георги Великов Мітєв; Зденко Ткач; Володимир Крочко; Марош Коренко
Original assignee: Національний Університет Біоресурсів І Природокористування України
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2017-10-25

Abstract

Пристрій для транспортування та очистки коренебульбоплодів належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до робочих органів картоплезбиральних машин. Зазначений пристрій відрізняється від вже відомих тим, активатор виконаний у вигляді встановленого з зазором усередину порожнистого конуса очищувача, що складається з двох пар привідних шнеків, довжини яких дорівнюють довжині порожнистого конуса, які утворені тонкими еластичними прутками, що закріплені на привідних валах консольно і утворюють собою спіральні навивки з напрямом донизу, які мають попарно зустрічно обертальні рухи і утворюють собою угнуту поверхню, спрямовану догори, при цьому верхня і нижня маточини, в яких розміщені кінці привідних шнеків, розташовані на загальній рамці, яка своїми двома кінцями встановлена на пружних опорах, а середня її частина кінематично приєднана до механізму її коливальних рухів. Пристрій для транспортування та очистки коренебульбоплодів забезпечує підвищення ефективності очистки коренебульбоплодів від домішок.The device for transportation and cleaning of root tubers belongs to agricultural machinery, in particular to the working bodies of potato harvesters. The specified device differs from the already known ones, the actuator is made in the form installed with a gap inside the hollow cone of the purifier, consisting of two pairs of drive augers, the length of which is equal to the length of the hollow cone, which are formed by thin elastic rods, which are formed by screwing downward spiral coils having paired counter rotational motions and forming a curved surface facing upwards, with the upper and lower hubs housing the These actuating screw located on a common framework that its two ends mounted on elastic supports, and the middle part cinematically connected to the mechanism of vibrational motion. The device for transportation and cleaning of root crops provides increased efficiency of cleaning root crops from impurities.

Description

Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до пристроїв для транспортування і очистки коренебульбоплодів, які можуть бути використані в картоплезбиральних машинах.The invention relates to agricultural engineering, in particular to devices for transporting and cleaning root vegetables, which can be used in potato harvesting machines.

Існує багато пристроїв для транспортування і очищення коренебульбоплодів від грунтових та рослинних решток, які включають, як правило, послідовно розміщені основний активний сепаруючий робочий орган, виконаний у вигляді шнекового або вальцьового очисника, а також додаткові очисні елементи, що являють собою пруткові транспортери, очисні гірки, грудкорозчавлювачі, відбивні та напрямні щітки з еластичними прутками і т. ін. (книга: ПетровThere are many devices for transporting and cleaning root and tuber crops from soil and plant residues, which include, as a rule, a sequentially placed main active separating working body, made in the form of a screw or roller cleaner, as well as additional cleaning elements, which are rod conveyors, cleaning slides , lump crushers, chopper and guide brushes with elastic rods, etc. (book: Petrov

Г.Д. Картофелеуборочнье машинь. Расчет и проектирование. - М.: Машиностроениеє, 1972. - 400 сі.G.D. Potato harvesting machines. Calculation and design. - M.: Mashinostroenieye, 1972. - 400 si.

Недоліками в роботі вказаних пристроїв є те, що перехід вороху коренебульбоплодів з одного очисного робочого органу на інший відбувається без активації рухів і надання різних за принципом дії очищувальних зусиль. Це стосується насамперед використання найбільш ефективних вібраційних принципів очищення коренебульбоплодів від домішок, коли сепарація відбувається при інтенсивному перетрушуванні вороху і надання йому складного руху по очисним поверхням.Disadvantages in the work of these devices are that the transition of a pile of roots and tubers from one cleaning working body to another takes place without activating movements and providing different cleaning efforts based on the principle of action. This primarily concerns the use of the most effective vibrational principles for cleaning root and tuber crops from impurities, when the separation occurs during intensive shaking of the pile and providing it with complex movement on the cleaning surfaces.

Найбільш близьким до пристрою для транспортування і очистки коренебульбоплодів є відомий пристрій, основна суть якого знаходиться в |(патенті України Ме 83160, А 01 0 33/00, опубл. 10.06.2008 р., бюл. Мо 11 - найближчий аналог|, що включає сепаруючий робочий орган, що створений похило встановленим привідним порожнистим конусом, який утворений закріпленими з зазорами поперечними прутками, вершина якого спрямована у напрямі донизу, усередині якого встановлений активатор у вигляді консольного привідного вала з закріпленими лопатями, що містять щітки на кінцях. Даний робочий орган містить також подавальний транспортер, відбивну щітку, похило встановлену пальчасту очисну гірку й вивантажувальний транспортер.The closest to the device for transporting and cleaning root vegetables is a well-known device, the main essence of which is found in |(patent of Ukraine Me 83160, A 01 0 33/00, publ. 10.06.2008, bull. Mo 11 - the closest analogue| includes a separating working member formed by an inclined driving hollow cone, which is formed by cross bars fixed with gaps, the top of which is directed in a downward direction, inside which is mounted an activator in the form of a cantilevered driving shaft with fixed blades containing brushes at the ends. also includes a feed conveyor, chipping brush, inclined finger cleaning chute and discharge conveyor.

Працює найближчий аналог таким чином, що ворох коренебульбоплодів за допомогою подавального транспортера й відбивної щітки подається зверху усередину сепаруючого робочого органу, тобто порожнистого конуса і відразу потрапляє у зону дії активатора. Дві осі (лопаті) активатора, з закріпленими на їх кінцях щітками подрібнюють та розосереджують ворохThe closest analogue works in such a way that a pile of root vegetables is fed from above inside the separating working body, i.e. a hollow cone, with the help of a feeding conveyor and a chopper brush, and immediately falls into the area of action of the activator. Two axes (blades) of the activator, with brushes attached to their ends, grind and disperse the pile

Зо коренебульбоплодів, розділяючи його на окремі компоненти. Дрібні грунтові домішки й рослинні рештки просіюються крізь зазори між поперечними прутками порожнистого конуса очисника. У подальшому, після того як тіла коренебульбоплодів залишать порожнистий конус, вони за допомогою пальчастої очисної гірки остаточно очищаються від дрібних грунтових домішок й рослинних решток, налиплого грунту і відводяться вивантажувальним транспортером за межі очисника у бункер або транспортний засіб.From roots and tubers, dividing it into separate components. Small soil impurities and plant residues are sifted through the gaps between the transverse bars of the hollow cone cleaner. In the future, after the root tuber bodies leave the hollow cone, they are finally cleaned of small soil impurities and plant residues, sticky soil with the help of a finger cleaning slide and are taken by an unloading conveyor outside the cleaner to a hopper or a vehicle.

Недоліками найближчого аналога є низька якість очистки коренебульбоплодів від домішок, яка обумовлена тим, що ворох коренебульбоплодів, який очищується, фактично при одноразовому контакті з осями та щітками активатора, не в змозі значно подрібнитись і ефективно розділитись на окремі компоненти. Це призводить до того, що значна частина вороху коренебульбоплодів залишається у купах так і не розділеною на окремі компоненти усередині порожнистого конуса, швидко опускається в середині порожнистого конуса донизу, іноді великою масою, внаслідок чого якість очистки коренебульбоплодів від домішок фактично залишається дуже низькою.The disadvantages of the closest analogue are the low quality of root and tuber cleaning from impurities, which is caused by the fact that the pile of root and tuber that is cleaned, in fact, during a single contact with the axles and brushes of the activator, is not able to be significantly crushed and effectively divided into separate components. This leads to the fact that a significant part of the pile of root vegetables remains in piles and is not separated into separate components inside the hollow cone, quickly sinks down in the middle of the hollow cone, sometimes with a large mass, as a result of which the quality of cleaning root vegetables from impurities actually remains very low.

В основу винаходу поставлено задачу підвищити якість очистки коренебульбоплодів від домішок.The invention is based on the task of improving the quality of cleaning root vegetables from impurities.

Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для транспортування і очистки коренебульбоплодів, який складається з рами, подавального транспортера, відбивної щітки, решітчастого очисника, що виконаний у вигляді привідного, похило встановленого, зрізаного порожнистого конуса, твірна поверхня якого утворена круглими прутками у вигляді концентричних кіл, розміщеного всередині активатора, а також очисної гірки й вивантажувального транспортера, згідно з винаходом, активатор виконаний у вигляді встановленого з зазором усередину порожнистого конуса очищувача, що складається з двох пар привідних шнеків, довжини яких дорівнюють довжині порожнистого конуса, які утворені тонкими еластичними прутками, що закріплені на привідних валах консольно і утворюють собою спіральні навивки з напрямом донизу, які мають попарно зустрічно обертальні рухи і утворюють собою угнуту поверхню, спрямовану догори, при цьому верхня і нижня маточини, в яких розміщені кінці привідних шнеків, розташовані на загальній рамці, яка своїми двома кінцями встановлена на пружних опорах, а середня її частина кінематично приєднана до механізму її коливальних рухів.The task is solved by the fact that in the device for transporting and cleaning root and tuber crops, which consists of a frame, a feeding conveyor, a chipping brush, a grating cleaner, which is made in the form of a driven, obliquely installed, truncated hollow cone, the surface of which is formed by round bars in the form of concentric circles placed inside the activator, as well as the cleaning slide and unloading conveyor, according to the invention, the activator is made in the form of a cleaner installed with a gap inside the hollow cone, consisting of two pairs of drive screws, the length of which is equal to the length of the hollow cone, which are formed by thin elastic rods , which are fixed on the drive shafts cantilever and form spiral windings with a downward direction, which have pairs of counter-rotating movements and form a concave surface directed upwards, while the upper and lower hubs, in which the ends of the drive screws are located, are located on the common p amtsi, which is mounted on elastic supports with its two ends, and its middle part is kinematically connected to the mechanism of its oscillating movements.

Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів схематично зображений наThe device for transporting and cleaning root and tuber crops is schematically shown in Fig

Фіг. 1 (загальний вигляд збоку). На Фіг. 2 дано вигляд А на Фіг. 1.Fig. 1 (general side view). In Fig. 2 shows view A in Fig. 1.

Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів складається з рами 1, подавального транспортера 2, над вихідним кінцем якого встановлена відбивна щітка З з довгими еластичними прутками, очисника, що виконаний у вигляді похило встановленого зрізаного порожнистого конуса 4, вершина якого спрямована донизу, а твірна поверхня утворена круглими прутками 5 у вигляді встановлених з зазорами а концентричних кіл, перпендикулярних до повздовжньої осі конуса 4. Зрізаний порожнистий конус 4 очисника встановлений на рамі 1 поворотно і зв'язаний з механізмом б його обертальних рухів.The device for transporting and cleaning root and tuber crops consists of a frame 1, a feeding conveyor 2, above the output end of which a chopper brush C with long elastic rods is installed, a cleaner made in the form of an obliquely installed truncated hollow cone 4, the top of which is directed downwards, and the surface is formed round bars 5 in the form of concentric circles installed with gaps a, perpendicular to the longitudinal axis of the cone 4. The cut hollow cone 4 of the cleaner is rotatably mounted on the frame 1 and connected to the mechanism b of its rotational movements.

Усередину порожнистого конуса 4, з зазором до його внутрішній поверхні, встановлений активатор, що складається з двох пар привідних шнеків 7, довжини яких дорівнюють довжині порожнистого конуса 4, які утворені тонкими еластичними прутками, що закріплені на привідних валах консольно і утворюють собою спіральні навивки з напрямом донизу. Привідні шнеки 7 мають попарно зустрічно обертальні рухи і утворюють собою угнуту поверхню, спрямовану догори. При цьому верхня і нижня маточини 8, в яких розміщені кінці привідних шнеків 7, розташовані на загальній рамці 9, яка своїми двома кінцями встановлена на пружних опорах 10.Inside the hollow cone 4, with a gap to its inner surface, an activator is installed, consisting of two pairs of drive screws 7, the lengths of which are equal to the length of the hollow cone 4, which are formed by thin elastic rods fixed to the drive shafts cantilever and form spiral windings with straight down. Drive screws 7 have counter-rotating movements in pairs and form a concave surface directed upwards. At the same time, the upper and lower hubs 8, in which the ends of the drive screws 7 are placed, are located on the common frame 9, which is mounted on elastic supports 10 with its two ends.

Середня частина рамки 9, за допомогою шарніра 11 встановленого зверху, кінематично приєднана до механізму 12 її коливальних рухів. Навпроти подавального транспортера 2 і нижче відбивної щітки З перед верхнім вхідним отвором очищувача, у вигляді порожнистого конуса 4, створено напрямне русло, що складається з двох фігурних напрямних лотків 13, які ніжними своїми кінцями спрямовані у верхню частину порожнистого конуса 4. Нижній вихідний отвір порожнистого конуса 4 також має фігурний напрямний екран 14, спрямований у бік похило розташованої очисної гірки 15, що встановлена знизу вихідного отвору очисника, тобто порожнистого конуса 4, а під її нижній кінець підведений вивантажувальний транспортер 16.The middle part of the frame 9 is kinematically connected to the mechanism 12 of its oscillating movements by means of a hinge 11 installed from above. Opposite the feeding conveyor 2 and below the chopper brush Z in front of the upper inlet of the cleaner, in the form of a hollow cone 4, a guide channel is created, consisting of two shaped guide trays 13, which with their gentle ends are directed to the upper part of the hollow cone 4. The lower outlet of the hollow cone cone 4 also has a shaped guide screen 14, directed towards the inclined cleaning slide 15, which is installed below the outlet of the cleaner, that is, the hollow cone 4, and the unloading conveyor 16 is placed under its lower end.

Напрями руху потоку коренебульбоплодів, коливальних і обертальних рухів робочих органів пристрою, а також напрями спіральних навивок шнеків активатора показані стрілками.The directions of the flow of roots and tubers, the oscillating and rotational movements of the working organs of the device, as well as the directions of the spiral windings of the activator screws are shown by arrows.

Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів працює наступним чином.The device for transporting and cleaning root vegetables works as follows.

Ворох коренебульбоплодів, що очищується, подається за допомогою подавального транспортера 2. Завдяки тому, що над вихідним кінцем подавального транспортера 2A pile of roots and tubers to be cleaned is fed by feed conveyor 2. Due to the fact that above the output end of feed conveyor 2

Зо встановлена відбивна щітка 3, відбувається частково подрібнення частин вороху коренебульбоплодів і розділення їх на окремі компоненти. Це здійснюється за рахунок довгих еластичних прутків відбивної іщітки 3. Після цього подрібнені частини вороху коренебульбоплодів спрямовуються через напрямне русло, що складається з двох фігурних напрямних лотків 13 і які ніжними своїми кінцями мають спрямування саме усередину у верхню частину порожнистого конуса 4. При цьому, частини вороху коренебульбоплодів фактично потрапляють у середину встановленого усередину порожнистого конуса 4 на поверхню активатора, що складається з двох пар привідних шнеків 7, довжини яких дорівнюють довжині порожнистого конуса 4, які утворені тонкими еластичними прутками, що закріплені на привідних валах консольно і утворюють собою спіральні навивки з напрямом донизу. Завдяки тому, що привідні шнеки 7 мають попарно зустрічно обертальні рухи і утворюють собою угнуту поверхню, спрямовану догори, то частини вороху захоплюються еластичними прутками привідних шнеків 7 і примусово залучаються у обертальні рухи разом з привідними шнеками 7, або залучаються у рухи, що спрямовані спіральними навивками шнеків 7, тобто у осьовому напрямі. Завдяки тому, що привідні шнеки 7 мають попарно обертальні рухи, вони примусово захоплюють тіла коренебульбоплодів в, пропускаючи їх крізь себе очищують з бічних поверхонь тіл коренебульбоплодів налиплий грунт. Частини вороху коренебульбоплодів усередині угнутої поверхні, що утворена парами шнеків 7 майже повністю подрібнюються і розосереджуються на окремі компоненти. Крім цього, завдяки тому, що верхня і нижня маточини 8, в яких розміщені кінці привідних шнеків 7, розташовані на загальній рамці 9, яка своїми двома кінцями встановлена на пружних опорах 10, а її середня частина, за допомогою шарніра 11 встановленого зверху, кінематично приєднана до механізму 12 її коливальних рухів, відбувається інтенсивне перетрушування частин вороху усередині угнутої поверхні, утвореної привідними шнеками 7. Фактично усередині активатора, тобто усередині угнутої поверхні, утвореної привідними шнеками 7, для тіл коренебульбоплодів створюються умови, коли вони одночасно залучаються у обертальні рухи разом зі твірними поверхнями шнеків 7, поступальні рухи у напрямі навивок шнеків 7 та у коливальні рухи, що здійснюються у напрямі, який створюється механізмом 12, тобто фактично перетрушуванню (по відношенню до порожнистого конуса 4) у поперечній площині. Цей складний рух буде сприяти значному підвищенню якості очистки коренебульбоплодів від домішок. Після цього тіла коренебульбоплодів і деякі дрібні бо домішки падають униз, до внутрішній порожнини решітчастого очисника, тобто порожнистого конуса 4, який фактично являє собою похило встановлене очисне русло, що утворено прутками і починають рухатись у ньому упоперек прутків 5 під дією власної ваги. Оскільки, порожнистий конус 4 встановлений на рамі 1 похило, має можливість обертання і зв'язаний з приводом 6, то його прутки 5 здійснюють обертальний рух навколо повздовжньої осі конуса 4 і тим самим 5 коренебульбоплоди також будуть при одночасному прямолінійному русі донизу упоперек прутків 5 залучатись ще й в обертальний рух, який сприятиме їх інтенсивному складному рухові усередині порожнистого конуса 4. Це в цілому буде забезпечувати ефективне просіювання грунтових домішок та рослинних решток крізь зазори а між прутками 5 за межі очисника, а тіла коренебульбоплодів остаточно очищаються від налиплого грунту. Рухаючись таким чином коренебульбоплоди досягають вихідного отвору порожнистого конуса 4 (нижні кінці привідних шнеків 7 не заважають рухові тіл коренебульбоплодів донизу) і через круглий вихідний отвір, завдяки фігурному напрямному екрану 14, падають на полотно очисної гірки 15, де вони повністю очищені скочуються донизу і потрапляють на вивантажувальний транспортер 16, а домішки, які ще залишились, полотном очисної гірки 15 виносяться через її верхню частину за межі очисника. Кутові швидкості обертання порожнистого конуса 4 і привідних шнеків 7 повинні враховувати кількість вороху ккоренебульбоплодів, що подається на очищення, його забрудненість грунтовими та рослинними домішками, його зв'язність (тобто наявність кореневищ, липкості та твердості грунту) тощо.A chopper brush 3 is installed, partially grinding parts of a pile of root vegetables and separating them into separate components. This is done due to the long elastic rods of the chopper brush 3. After that, the crushed parts of the pile of root vegetables are directed through the guide channel, which consists of two shaped guide trays 13 and which, with their delicate ends, are directed exactly inside the upper part of the hollow cone 4. At the same time, the parts a pile of root vegetables actually fall into the middle of the hollow cone 4 installed inside, on the surface of the activator, which consists of two pairs of drive screws 7, the length of which is equal to the length of the hollow cone 4, which are formed by thin elastic rods fixed on the drive shafts cantilever and form spiral windings with straight down. Due to the fact that the drive screws 7 have counter-rotating movements in pairs and form a concave surface directed upwards, the pile parts are captured by the elastic rods of the drive screws 7 and are forcibly involved in rotational movements together with the drive screws 7, or are involved in movements directed by spirals windings of screws 7, i.e. in the axial direction. Due to the fact that the drive augers 7 have rotary movements in pairs, they forcefully capture the root tuber bodies in, passing them through themselves, clean the adhering soil from the side surfaces of the root tuber bodies. Parts of the root tuber pile inside the concave surface formed by pairs of screws 7 are almost completely crushed and dispersed into individual components. In addition, due to the fact that the upper and lower hubs 8, in which the ends of the drive screws 7 are located, are located on a common frame 9, which is mounted on elastic supports 10 at its two ends, and its middle part, with the help of a hinge 11 installed on top, kinematically attached to the mechanism 12 of its oscillating movements, the parts of the pile are intensively shaken inside the concave surface formed by the driving screws 7. In fact, inside the activator, that is, inside the concave surface formed by the driving screws 7, conditions are created for the bodies of the root crops, when they are simultaneously involved in rotational movements together with the forming surfaces of the screws 7, translational movements in the direction of windings of the screws 7 and oscillating movements carried out in the direction created by the mechanism 12, that is, in fact, reshaping (in relation to the hollow cone 4) in the transverse plane. This complex movement will contribute to a significant increase in the quality of root and tuber cleaning from impurities. After that, the bodies of root and tuber fruits and some small impurities fall down to the inner cavity of the grating cleaner, that is, the hollow cone 4, which actually represents an inclined cleaning channel formed by rods and begin to move in it across the rods 5 under the action of its own weight. Since the hollow cone 4 is installed on the frame 1 at an angle, has the ability to rotate and is connected to the drive 6, its rods 5 carry out a rotational movement around the longitudinal axis of the cone 4, and thereby 5 root and tuber fruits will also be involved in a simultaneous straight-line downward movement across the rods 5 also in a rotational movement, which will contribute to their intense complex movement inside the hollow cone 4. This will generally ensure effective sifting of soil impurities and plant residues through the gaps and between the rods 5 outside the cleaner, and the bodies of the root crops are finally cleaned of adhering soil. Moving in this way, the root vegetables reach the exit opening of the hollow cone 4 (the lower ends of the drive screws 7 do not interfere with the moving bodies of the root vegetables downwards) and through the round exit opening, thanks to the shaped guide screen 14, fall onto the cloth of the cleaning slide 15, where they are completely cleaned, roll down and fall on the unloading conveyor 16, and the remaining impurities are carried out by the cloth of the cleaning slide 15 through its upper part outside the cleaner. The angular speeds of rotation of the hollow cone 4 and the drive screws 7 must take into account the amount of the pile of tubers submitted for cleaning, its contamination with soil and plant impurities, its cohesion (that is, the presence of rhizomes, stickiness and hardness of the soil), etc.

Вказане також стосується кінематичних характеристик коливальних рухів (частота і амплітуда коливань), які створює для шнеків 7 механізм 12 коливальних рухів. Розмір зазору а повинен враховувати середні розміри тіл коренебульбоплодів, ступінь забрудненості вороху грунтовими домішками та рослинними рештками. Так, в разі значної засміченості вороху коренебульбоплодів вказаний розмір зазору а повинен мати збільшене значення.This also applies to the kinematic characteristics of oscillating movements (frequency and amplitude of oscillations), which are created for the screws 7 by the mechanism 12 of oscillating movements. The size of the gap should take into account the average size of the bodies of the root crops, the degree of contamination of the pile with soil impurities and plant residues. Thus, in the case of significant clogging of the pile of root crops, the indicated size of the gap a should have an increased value.

Застосування даного пристрою для транспортування і очистки коренебульбоплодів дозволить підвищити якість очистки коренебульбоплодів від домішок.The use of this device for transporting and cleaning root and tuber crops will improve the quality of cleaning root and tuber crops from impurities.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION A device for transporting and cleaning root and tuber crops, consisting of a frame, Z of a feeding conveyor, a chop brush with long elastic rods installed above its upper output end, a grating cleaner, which is made in the form of a driven, obliquely installed, truncated hollow cone, the creative surface of which formed by round rods in the form of concentric circles, placed inside the activator, as well as the cleaning slide and the unloading conveyor, which differs in that the activator is made in the form of a hollow cone of the cleaner installed with a gap inside, consisting of two pairs of drive screws, the lengths of which are equal to the length of the hollow cones, which are formed by thin elastic rods fixed to the drive shafts in a cantilever manner and form spiral windings directed downwards, which have counter-rotating movements in pairs and form a concave surface directed upwards, while the upper and lower hubs, in which x are the ends of the drive screws located on the common frame, which is mounted on elastic supports with its two ends, and its middle part is kinematically connected to the mechanism of its oscillating movements.