UA119224C2

UA119224C2 - PURIFICATION OF ROOTBULBREEDS FROM IMPOSITIONS

Info

Publication number: UA119224C2
Application number: UAA201808870A
Authority: UA
Inventors: Володимир Михайлович Булгаков; Станіслав Миколайович Ніколаєнко; Зіновій Володимирович Ружило
Original assignee: Національний Університет Біоресурсів І Природокористування України
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-05-10

Abstract

Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема сепаруючих робочих органів коренебульбозбиральних машин. Очисник коренебульбоплодів від домішок складається з основної рами, подавального транспортера, трьох послідовно розміщених очисних вальців, виконаних у вигляді консольних спіральних пружин, встановлених одними кінцями на маточинах і зв'язаних з привідними валами, та вивантажувального транспортера. Рухома рамка, усередині якої розміщені привідні очисні вальці, які мають консольні кінці, встановлена на основній рамі під кутом і має у своїй нижній частині вісь обертання, а верхня її частина зв'язана з основною рамою пружинами стиснення і кінематично приєднана до механізму кутових коливальних рухів. При цьому над вільними кінцями очисних вальців, перпендикулярно їх повздовжнім осям, з відповідним зазором встановлений привідний шнек, утворений еластичною спіральною навивкою, яка має напрям до вивантажувального транспортера. Застосування даного очисника коренебульбоплодів дозволить підвищити якість очищення коренебульбоплодів від домішок.The invention relates to agricultural machinery, in particular the separating working bodies of rooting machines. The impurity root extractor cleaner consists of a main frame, a feed conveyor, three consecutive cleaning rolls made in the form of cantilever spiral springs mounted at one end on the hubs and connected to the drive shafts, and a discharge conveyor. The movable frame, within which drive rollers are provided, which have cantilever ends, is mounted on the main frame at an angle and has a rotation axis at its lower part, and its upper part is connected to the main frame by compression springs and kinematically connected to the mechanism of angular oscillatory movements . At the same time over the free ends of the cleaning rollers, perpendicular to their longitudinal axes, with a corresponding gap mounted drive auger formed by an elastic coil winding, which has a direction to the unloading conveyor. The use of this root cleaner will improve the quality of cleaning of root crops from impurities.

Description

Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до пристроїв для очистки і транспортування коренебульбоплодів, які можуть бути використані в очисних системах картоплезбиральних машин.The invention belongs to agricultural engineering, in particular to devices for cleaning and transporting root vegetables, which can be used in the cleaning systems of potato harvesters.

Конструктивні особливості багатьох очисників вороху коренебульбоплодів від грунтових домішок та рослинних решток полягають у тому, що вони 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. (Петров Г.Д. Картофелеуборочнье машиньі. Расчет и проектирование. -The design features of many root and tuber pile cleaners from soil impurities and plant residues consist in the fact that they include, as a rule, 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. (Petrov G.D. Potato harvesting machines. Calculation and design. -

Москва: Машиностроениеє, 1972. -400 с.).Moscow: Mashinostroenieye, 1972. -400 p.).

Найбільш близьким до запропонованого винаходу є очисник вороху коренебульбоплодів від домішок реалізований у патенті України Ме102754, 12.08.2013 р. Бюл. Ме15 - найближчий аналог. Очисник вороху коренебульбоплодів складається з трьох очисних вальців, зв'язаних з приводом в обертальний рух, подавального та вивантажувального транспортерів, щитків, що запобігають втратам коренебульбоплодів. При цьому кожен валець складається із спіральної пружини, яка закріплена одним кінцем на маточині, що встановлена на привідному валу, а другий кінець розташований вільно. При цьому маточини встановлені на загальній рухомій рамці, яка кінематично приєднана до механізму вібраційної! дії.The closest to the proposed invention is the cleaner of root and tuber piles from impurities implemented in Ukrainian patent Me102754, August 12, 2013, Byul. Me15 is the closest analogue. The root and tuber pile cleaner consists of three cleaning rollers connected to the rotary drive, feeding and unloading conveyors, shields that prevent the loss of root and tuber crops. At the same time, each roller consists of a spiral spring, which is fixed at one end to the hub, which is installed on the drive shaft, and the other end is located freely. At the same time, the hubs are installed on a common moving frame, which is kinematically connected to the vibration mechanism! actions

Під час роботи такого очисника спіральні пружини обертаються, а їх консольні кінці, під дією змінного навантаження, здійснюють вільні коливальні рухи. Окрім цього, завдяки тому, що маточини спіральних пружин встановлені на загальній рухомій рамці, яка кінематично приєднана до механізму вібраційної дії, то кінці очисних вальців збоку привідних валів здійснюють ще й примусові коливальні рухи.During the operation of such a cleaner, the spiral springs rotate, and their cantilever ends, under the action of a variable load, perform free oscillating movements. In addition, due to the fact that the hubs of the spiral springs are installed on a common movable frame, which is kinematically connected to the mechanism of vibration action, the ends of the cleaning rollers on the side of the drive shafts also perform forced oscillating movements.

Недоліком такого пристрою є недостатня якість сепарації при значному забрудненні грунтовими та рослинними домішками вороху коренебульбоплодів. Це обумовлено тим, що, незважаючи на примусові коливання самих маточин, в які встановлені спіральні пружини, самі спіральні пружини (особливо їх кінці) здійснюють недостатні коливання, оскільки знаходяться під впливом значного завантаження ворохом коренебульбоплодів, який постійно подається на очищення.The disadvantage of such a device is the insufficient quality of separation in case of significant soil and plant impurities in the pile of root crops. This is due to the fact that, despite the forced oscillations of the hubs themselves, in which the spiral springs are installed, the spiral springs themselves (especially their ends) carry out insufficient oscillations, because they are under the influence of a significant loading of a pile of root vegetables, which is constantly submitted for cleaning.

Винаходом поставлено задачу підвищити якість очищення коренебульбоплодів від домішок.The invention sets the task of improving the quality of cleaning root vegetables from impurities.

Поставлена задача вирішується тим, що в очиснику коренебульбоплодів від домішок, який складається з основної рами, подавального транспортера, трьох послідовно розміщених очисних вальців, виконаних у вигляді консольних спіральних пружин, встановлених одними кінцями на маточинах і зв'язаних з привідними валами, та вивантажувального транспортера, згідно з винаходом рухома рамка, усередині якої розміщені привідні очисні вальці, які мають консольні кінці, встановлена на основній рамі під кутом і має у своїй нижній частині вісь обертання, а верхня її частина зв'язана з основною рамою пружинами стиснення і кінематично приєднана до механізму кутових коливальних рухів, при цьому над вільними кінцями очисних вальців, перпендикулярно їх повздовжнім осям, з відповідним зазором встановлений привідний шнек, утворений еластичною спіральною навивкою, яка має напрям до вивантажувального транспортера.The task is solved by the fact that in the cleaner of roots and tubers from impurities, which consists of a main frame, a feeding conveyor, three sequentially placed cleaning rollers, made in the form of cantilever spiral springs, installed at one end on hubs and connected to drive shafts, and an unloading conveyor , according to the invention, a movable frame, inside which are located the drive cleaning rollers, which have cantilever ends, is installed on the main frame at an angle and has a rotation axis in its lower part, and its upper part is connected to the main frame by compression springs and is kinematically connected to mechanism of angular oscillating movements, while above the free ends of the cleaning rollers, perpendicular to their longitudinal axes, a drive auger formed by an elastic spiral winding, which has a direction to the unloading conveyor, is installed with a corresponding gap.

Конструктивна схема запропонованого оочисника коренебульбоплодів від домішок зображена на Фіг. 1. (загальний вигляд зверху). На Фіг. 2 дано вигляд А на фіг. 1.The structural diagram of the proposed cleaner for root and tuber crops from impurities is shown in Fig. 1. (general top view). In Fig. 2 shows view A in fig. 1.

Очисник коренебульбоплодів від домішок складається з основної рами 1, подавального транспортера 2, трьох послідовно розміщених очисних вальців, виконаних у вигляді спіральних пружин 3, встановлених одними кінцями на маточинах 4, закріплених на привідних валах 5, які обертаються в одному напрямку. Для забезпечення приводу у обертальний рух всі вали 5 містять привідні зубчасті колеса 6 (в тому числі паразитні шестерні), які зв'язані із загальним гнучким привідним валом 7. Привідні очисні вальці, які виконані у вигляді спіральних пружин З і які мають консольні кінці, розміщені усередині рухомої рамки 8, що має прямокутну форму і яка встановлена на основній рамі 1 похило, під кутом « у поздовжньо-вертикальній площині. При цьому рухома рамка 8 має, у своїй нижній частині, вісь обертання 9 (тобто вона має можливість повертатись на осі 9 відносно основної рами 1), а верхня її частина зв'язана з основною рамою 1 пружинами розтягу 10 і кінематично приєднана до механізму 11 кутових коливальних рухів. На самій рухомій рамці 8 над вільними консольними кінцями очисних вальців, виконаних у вигляді спіральних пружин 3, перпендикулярно їх повздовжнім осям, з відповідним зазором А встановлений привідний (привід не показаний) шнек 12, утворений привідним валом, на якому закріплена еластична спіральна навивка. До другого (нижнього) кінця рухомої рамки 8 підведений вивантажувальний транспортер 13. Привідний шнек 12 складається зі спіральної бо еластичної навивки, яка має напрям до вивантажувального транспортера 13. Для запобігання втрат коренебульбоплодів навколо рухомої рамки 8 закріплені плоскі, прямокутні захисні екрани 14. Напрямки обертальних і коливальних рухів робочих органів очисника коренебульбоплодів від домішок, а також руху потоків коренебульбоплодів показані стрілками.The root and tuber cleaner from impurities consists of a main frame 1, a feeding conveyor 2, three sequentially placed cleaning rollers, made in the form of spiral springs 3, installed at one end on hubs 4, fixed on drive shafts 5, which rotate in one direction. To ensure the drive in rotational movement, all shafts 5 contain drive gears 6 (including parasitic gears), which are connected to a common flexible drive shaft 7. Drive cleaning rollers, which are made in the form of spiral springs C and have cantilever ends, placed inside the movable frame 8, which has a rectangular shape and which is installed on the main frame 1 obliquely, at an angle " in the longitudinal-vertical plane. At the same time, the movable frame 8 has, in its lower part, an axis of rotation 9 (that is, it can rotate on axis 9 relative to the main frame 1), and its upper part is connected to the main frame 1 by tension springs 10 and kinematically connected to the mechanism 11 angular oscillating movements. On the most movable frame 8 above the free cantilever ends of the cleaning rollers, made in the form of spiral springs 3, perpendicular to their longitudinal axes, with a corresponding gap A, a drive screw 12 is installed (the drive is not shown), formed by a drive shaft, on which an elastic spiral winding is fixed. An unloading conveyor 13 is connected to the second (lower) end of the moving frame 8. The drive auger 12 consists of a spiral or elastic winding, which has a direction to the unloading conveyor 13. To prevent losses of root and tuber crops, flat, rectangular protective screens 14 are fixed around the moving frame 8. The directions of the rotary and oscillatory movements of the working organs of the root and tuber cleaner from impurities, as well as the movement of the root and tuber flows are shown by arrows.

Очисник коренебульбоплодів від домішок працює таким чином. Ворох коренебульбоплодів подається подавальним транспортером 2 на поверхню, утворену очисними вальцями, виконаними у вигляді консольних спіральних пружин 3, які примусово обертаються в одному напрямку. При цьому ворох коренебульбоплодів відразу розосереджується по поверхні очисних вальців і він спіральними пружинами З транспортується не тільки в радіальному, а й у всіх напрямках. А оскільки спіральні пружини З встановлено консольно, то вільні коливання їх кінців, під дією змінного навантаження, сприяють ефективній сепарації дрібних грунтових домішок. При транспортуванні по очисній поверхні тіла коренебульбоплодів контактують з витками спіральних пружин З і тим самим ефективно очищуються від налиплого грунту. Завдяки тому, що очисні вальці, що виконані у вигляді спіральних пружин 3, розміщені усередині рухомої рамки 8, що має прямокутну форму і яка встановлена зверху на основній рамі 1 під кутом « у поздовжньо- вертикальній площині, то це сприяє більш гарантованому руху тіл коренебульбоплодів у напрямі донизу, тобто у напрямі консольних кінців спіральних пружин 3. Однак, завдяки тому, що рухома рамка 8 має у своїй нижній частині вісь обертання 9, а верхня її частина зв'язана з основною рамою 1 пружинами розтягу 10 їі кінематично приєднана до механізму 11 кутових коливальних рухів, то це утворює ще й примусові коливання верхньої частини рамки 8 з максимальною амплітудою. А оскільки саме в цій частині очисника подається ворох коренебульбоплодів, який має найбільшу щільність та міцні зв'язки між його компонентами, то це створює найбільш сприятливі умови для ефективного подрібнення частин вороху і гарантованого розділення їх на окремі компоненти. Саме тут з частин вороху відбувається ефективне виділення тіл коренебульбоплодів, які більш здатні до кочення і більш швидко і самостійно пересуваються у напрямі консольних кінців спіралей З, завдяки тому, що рухома рамка 8 з очисними вальцями нахилена під кутом «с у поздовжньо-вертикальній площині. Значна маса грунтових домішок й рослинних решток просіюється через витки спіралей З та через сепаруючі зазори між самими спіралями 3. Таким чином, конструктивною особливістю даного очисника є те, що нижня частина рухомої рамки 8 є фактично нерухомою, а уся її верхня частина має примусові коливання з максимальною амплітудою, що дає можливість, на відміну від відомих пристроїв, створювати умови, коли саме у верхній частині рухомої рамки 8 відбувається відокремлення тіл коренебульбоплодів з масиву вороху, який подається, і підкидання їх догори. Завдяки тому, що над вільними консольними кінцями очисних вальців, виконаних у вигляді спіральних пружин З, перпендикулярно їх повздовжнім осям, з відповідним зазором АД встановлений привідний шнек 12, утворений еластичною спіральною навивкою, то тіла коренебульбоплодів з усієї ширини очисника гарантовано рухаються у напрямі до вивантажувального транспортера 13. Вільні коливання консольних кінців спіралей З відносно рухомої рамки 8 не заважають такому переміщенню тіл коренебульбоплодів упоперек консольних кінців спіралей 8. При цьому вільні коливальні рухи кінців спіралей З та захоплення і транспортування тіл коренебульбоплодів еластичною навивкою привідного шнека 12 створює умови для ефективного очищення тіл коренебульбоплодів від налиплого грунту та до більш швидкого просування тіл коренебульбоплодів до вихідного кінця очисника, тобто у напрямі до вивантажувального транспортера 13. Це обумовлено там, що всі спіральні навивки З мають однаковий напрям обертання в бік вивантажувального транспортера 13 і привідний шнек 12 має напрям своєї еластичної спіральної навики також спрямований у бік вивантажувального транспортера 13. Після повного очищення тіла коренебульбоплодів потрапляють на вивантажувальний транспортер 13. Для запобігання втрат коренебульбоплодів при очищенні застосовуються плоскі прямокутні захисні екрани 14. Через зазор ДЛ, навіть при значних коливаннях консольних кінців спіральних пружин З не повинні проходити навіть невеликі за розмірами тіла коренебульбоплодів. Амплітуди та частити коливальних рухів, що утворює механізм 11 кутових коливальних рухів, повинні враховувати стан вороху коренебульбоплодів, що подається на очищення. Так в разі сепарування важкого вороху вказані амплітуди та частоти повинні бути збільшеними.The cleaner of root and tuber fruits from impurities works as follows. A pile of roots and tubers is fed by the feeding conveyor 2 to the surface formed by cleaning rollers made in the form of cantilever spiral springs 3, which forcibly rotate in one direction. At the same time, the pile of roots and tubers immediately disperses on the surface of the cleaning rollers and it is transported by spiral springs Z not only in the radial direction, but also in all directions. And since spiral springs C are installed cantilevered, the free oscillations of their ends, under the action of a variable load, contribute to the effective separation of small soil impurities. During transportation along the cleaning surface, the bodies of the tubers come into contact with the coils of the spiral springs З and thus are effectively cleaned from the adhering soil. Due to the fact that the cleaning rollers, made in the form of spiral springs 3, are placed inside the moving frame 8, which has a rectangular shape and is installed on top of the main frame 1 at an angle " in the longitudinal-vertical plane, this contributes to a more guaranteed movement of the bodies of root vegetables in the downward direction, that is, in the direction of the cantilever ends of the spiral springs 3. However, due to the fact that the movable frame 8 has a rotation axis 9 in its lower part, and its upper part is connected to the main frame 1 by tension springs 10 and is kinematically connected to the mechanism 11 angular oscillating movements, then this also forms forced oscillations of the upper part of the frame 8 with maximum amplitude. And since it is in this part of the cleaner that the pile of root vegetables is fed, which has the highest density and strong connections between its components, it creates the most favorable conditions for effective grinding of parts of the pile and guaranteed separation of them into separate components. It is here that the root tuber bodies, which are more capable of rolling and move more quickly and independently in the direction of the cantilevered ends of spirals З, are effectively separated from parts of the pile, due to the fact that the movable frame 8 with cleaning rollers is inclined at an angle "c" in the longitudinal-vertical plane. A significant mass of soil impurities and plant residues is sifted through the turns of the spirals З and through the separating gaps between the spirals 3. Thus, the design feature of this cleaner is that the lower part of the movable frame 8 is actually stationary, and its entire upper part has forced oscillations with maximum amplitude, which makes it possible, in contrast to known devices, to create conditions when it is in the upper part of the moving frame 8 that the bodies of root vegetables are separated from the array of the pile that is fed, and they are thrown up. Due to the fact that above the free cantilevered ends of the cleaning rollers, made in the form of spiral springs Z, perpendicular to their longitudinal axes, with the corresponding gap AD, a drive auger 12 formed by an elastic spiral winding is installed, the bodies of root vegetables from the entire width of the cleaner are guaranteed to move in the direction of the unloading conveyor 13. The free oscillations of the cantilever ends of spirals Z relative to the movable frame 8 do not interfere with this movement of the bodies of root vegetables across the cantilever ends of spirals 8. At the same time, the free oscillatory movements of the ends of spirals Z and the capture and transportation of the bodies of root vegetables by the elastic winding of the drive auger 12 create conditions for effective cleaning of the bodies roots from sticky soil and to a faster advance of the bodies of root crops to the outlet end of the cleaner, i.e. in the direction of the discharge conveyor 13. This is due to the fact that all spiral windings З have the same direction of rotation towards the discharge conveyor of the conveyor 13 and the drive auger 12 has the direction of its elastic spiral skill also directed towards the unloading conveyor 13. After complete cleaning of the bodies of root and tuber crops, they fall on the unloading conveyor 13. To prevent loss of root and tuber crops during cleaning, flat rectangular protective screens 14 are used. significant fluctuations of the cantilevered ends of the spiral springs C should not pass even small-sized tubers. Amplitudes and frequencies of oscillating movements, which form the mechanism of 11 angular oscillating movements, must take into account the condition of the pile of root vegetables that is submitted for cleaning. Thus, in the case of separation of a heavy pile, the indicated amplitudes and frequencies should be increased.

Застосування запропонованого очисника коренебульбоплодів від домішок дозволить підвищити якість очищення коренебульбоплодів від домішок.The use of the proposed cleaner of root vegetables from impurities will improve the quality of cleaning root vegetables from impurities.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION A cleaner of root and tuber crops from impurities, which consists of a main frame, a feeding conveyor, three successively placed cleaning rollers, made in the form of cantilever spiral springs, installed at one end on hubs and connected to drive shafts, and an unloading conveyor, which differs in that , that the movable frame, inside which are located the drive cleaning rollers, which have cantilever ends, is installed on the main frame at an angle and has a rotation axis in its lower part, and its upper part is connected to the main frame by compression springs and is kinematically connected to the angle mechanism oscillating movements, while above the free ends of the cleaning rollers, perpendicular to their longitudinal axes, a drive screw formed by an elastic spiral winding, which has a direction to the unloading conveyor, is installed with a corresponding gap. pe ; pi o a Since this K day I dreamed some river and det and | Ra and Roche:

EM. Дея ДАЙ от я х, Шчи пывных Х ш package KG Х ОО у оо un оон жн жк жин рн ва Oh and, ВЕ 7 1 Х 25. З Ж 15 и Вы ге DA ж PANA ЛЮ І ш Ku Koza I Х «u shchi y her KO A COKA l Tv Y you m UK LINNYA TE and I office ski Z I i i Z

V. She: m IZ ; 5 DZ and i i i i; i M DA u iu M ON y y I yE gi i nimyumitivov GK y i y g, tea SIM ih KE o 4 la ; ri I a y y ro anna nniya a 1 i DE: I 3 g i4 i a Moch dy, it DOV Dao PIV V b Z djzhzhzhzhii i hi det 7 -iy KZ E-: isomain view of the znerhu View A. Fig F a S I Bi I oi she NNYA ne shchi KE K GE: sh I u ZHE zah y Z Eh 15 GU shi I MI pol But husband t i du tiuv in TV: u o

5. Kk SYA OK ya u i a o Fig