UA123641C2

UA123641C2 - ROOT TUBER CLEANER FROM IMPURITIES

Info

Publication number: UA123641C2
Application number: UAA201906404A
Authority: UA
Inventors: Володимир Михайлович Булгаков
Original assignee: Національний Університет Біоресурсів І Природокористування України
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2021-05-05

Abstract

Очисник коренебульбоплодів від домішок належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема стосується робочих органів картоплезбиральних машин. Зазначений пристрій відрізняється від вже відомих тим, що над третім вальцем встановлений, паралельно його осі, додатковий комбінований валець, який складається з привідного вала, на якому до середини закріплені плоскі еластичні лопаті таким чином, що утворюють собою гвинтову навивку, а на іншій його частині ці лопаті закріплені так, що розташовані своїми площинами перпендикулярно осі вала, при цьому привідний кінець вала встановлений у сферичну опору, а інший зв'язаний з рамою пружиною розтягу. Пристрій для транспортування та очистки коренебульбоплодів забезпечує підвищення ефективності очистки коренебульбоплодів від домішок.Root and potato cleaner from impurities belongs to agricultural engineering, in particular to the working bodies of potato harvesters. This device differs from the already known in that above the third roller is installed, parallel to its axis, an additional combined roller, which consists of a drive shaft, which is fixed to the middle of the flat elastic blades so as to form a helical winding, and on the other part these blades are fixed so that they are located perpendicular to the axis of the shaft, with the drive end of the shaft mounted in a spherical support, and the other connected to the frame by a tensile spring. The device for transportation and cleaning of root crops provides increased efficiency of cleaning of root crops from impurities.

Description

Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема стосується пристроїв для очистки і транспортування коренебульбоплодів, які можуть бути використані в очисних системах картоплезбиральних машин.The invention belongs to agricultural engineering, in particular, it relates 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 Мо 102754, 12.08.2013 р., Бюл. Мо 15 - 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. Спіральні пружини встановлені одна до одної зі взаємним перекриттям, тобто відстань між витками пружин є сепаруючим зазором, у якому знаходяться краї сусідніх спіральних пружин. При цьому маточини встановлені на загальній рухомій рамці, яка кінематично приєднана до механізму вібраційної дії.The closest thing to the proposed invention is the cleaner of a pile of root and tuber crops from impurities, implemented in the patent of Ukraine Mo 102754, 12.08.2013, Byul. Mo 15 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. Spiral springs are installed one to another with mutual overlap, that is, the distance between the coils of the springs is a separating gap in which the edges of adjacent spiral springs are located. At the same time, hubs are installed on a common movable frame, which is kinematically connected to the mechanism of vibration action.

Під час роботи спіральні пружини обертаються, їх вільні кінці здійснюють вільні коливальні рухи очисника, маточина, що встановлена на загальній рухомій рамці, за допомогою механізму вібраційної дії здійснює примусові коливальні рухи, що сприяє активації коливань спіральних пружин очисника.During operation, the spiral springs rotate, their free ends make free oscillating movements of the cleaner, the hub mounted on the general movable frame, with the help of a vibration mechanism, makes forced oscillating movements, which helps to activate the vibrations of the spiral springs of the cleaner.

Недоліком такого пристрою є недостатня якість сепарації при значному забрудненні грунтовими та рослинними домішками вороху коренебульбоплодів, який подається на очищення. 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 з постійною швидкістю 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 roots and tubers, which is submitted for cleaning. 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 fed to the cleaning at a constant speed.

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

Поставлена задача вирішується тим, що в очиснику коренебульбоплодів від домішок, який складається з 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, над третім вальцем встановлений, паралельно його осі, додатковий комбінований валець, який складається з привідного вала, на якому до середини закріплені плоскі еластичні лопаті таким чином, що утворюють собою гвинтову навивку, а на іншій його частині ці лопаті закріплені так, що розташовані своїми площинами перпендикулярно осі вала, при цьому привідний кінець вала встановлений у сферичну опору, а інший зв'язаний з рамою пружиною розтягу.The task is solved by the fact that in the root and tuber cleaner from impurities, which consists of a 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, according to the invention, an additional combined roller is installed above the third roller, parallel to its axis, which consists of a drive shaft, on which flat elastic blades are fixed to the middle in such a way that they form a helical winding, and on the other part of it, these blades are fixed so that which are located with their planes perpendicular to the axis of the shaft, while the drive end of the shaft is installed in a spherical support, and the other is connected to the frame by a tension spring.

Конструктивна схема запропонованого оочисника коренебульбоплодів від домішок зображена на Фіг. 1 (загальний вигляд зверху). На Фіг. 2 дано вигляд збоку.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 is a side view.

Очисник коренебульбоплодів від домішок складається з рами 1, подавального транспортера 2, трьох послідовно розміщених очисних вальців: 3, 4 та 5, виконаних у вигляді консольних спіральних пружин 6, встановлених одними кінцями на маточинах 7, зв'язаних з привідними валами 8. Спіральні пружини 6 очисних вальців: 3, 4 та 5 встановлені зі взаємним перекриттям.The root and tuber cleaner from impurities consists of a frame 1, a feeding conveyor 2, three sequentially placed cleaning rollers: 3, 4 and 5, made in the form of cantilever spiral springs 6, installed at one end on hubs 7, connected to drive shafts 8. Spiral springs 6 cleaning rollers: 3, 4 and 5 are installed with mutual overlapping.

При цьому над третім вальцем 5 встановлений, над його вертикальною віссю і паралельно його повздовжній осі, додатковий комбінований валець 9, який складається з привідного вала 10, на якому до середини закріплені плоскі еластичні лопаті 11 (виконані з еластичного матеріалу) таким чином, що утворюють собою гвинтову навивку, що спрямована в бік вільних кінців очисних вальців 3, 4 та 5, а на іншій його частині ці лопаті 11 закріплені так, що розташовані своїми площинами перпендикулярно осі вала 10. Привідний кінець 12 (гнучкий хвостовик) вала 10 встановлений у сферичну опору 13, а інший зв'язаний з рамою 1 пружиною розтягу 14.At the same time, an additional combined roller 9 is installed above the third roller 5, above its vertical axis and parallel to its longitudinal axis, which consists of a drive shaft 10, on which flat elastic blades 11 (made of elastic material) are fixed to the middle in such a way that they form is a helical winding directed towards the free ends of the cleaning rollers 3, 4 and 5, and on its other part these blades 11 are fixed so that their planes are located perpendicular to the axis of the shaft 10. The drive end 12 (flexible shank) of the shaft 10 is installed in a spherical support 13, and the other is connected to the frame 1 by the tension spring 14.

Напрям обертального руху додаткового комбінованого вальця 9 протилежний напрямам обертальних рухів очисних вальців 3, 4 та 5. До другого бічного кінця очисника підведений вивантажувальний транспортер 15. Для запобігання втратам коренебульбоплодів бічні частини очисника закриті плоскими прямокутними захисними екранами 16. Напрями обертальних і коливальних рухів робочих органів очисника коренебульбоплодів від домішок, а також руху потоків коренебульбоплодів показані стрілками.The direction of rotation of the additional combined roller 9 is opposite to the direction of rotation of the cleaning rollers 3, 4, and 5. An unloading conveyor 15 is connected to the second side end of the cleaner. To prevent losses of root vegetables, the side parts of the cleaner are covered by flat rectangular protective screens 16. The directions of rotational and oscillating movements of the working bodies the root tuber cleaner from impurities, as well as the movement of root tuber flows are shown by arrows.

Очисник коренебульбоплодів від домішок працює наступним чином. Ворох викопаних з грунту коренебульбоплодів подається подавальним транспортером 2 на поверхню, утворену очисними вальцями 3, 4 та 5, виконаними у вигляді спіральних пружин 6, які примусово обертаються в одному напрямку. При цьому ворох коренебульбоплодів відразу розосереджується по поверхні очисних вальців 3, 4 та 5 і він спіральними пружинами 6 починає транспортуватись не тільки в радіальному, а й в осьовому напрямах пружин 6. А оскільки спіральні пружини 6 встановлено консольно, то коливання їх вільних кінців, під дією змінного навантаження, сприяє ефективній сепарації дрібних грунтових домішок та рослинних решток крізь витки спіралей 6 відразу униз за межі очисника. Крім того, при транспортуванні по даній очисній поверхні (яка являє собою фактично хвильову поверхню, яка при коливаннях вільних кінців вальців 3, 4 та 5 постійно змінює свою форму), тіла коренебульбоплодів контактують з витками спіральних пружин 6 вальців 3, 4 та 5 з різних боків і тим самим ефективно очищуються від налиплого на їх поверхні грунту. Завдяки тому, що очисні вальці 3, 4 та 5, що виконані у вигляді спіральних пружин б, встановленні зі взаємним перекриттям, то вони здатні до самоочищення від налиплого вологого грунту, який також падає униз за межі очисника. Рух тіл коренебульбоплодів при цьому спрямовується у напрямі консольних кінців очисних вальців 3, 4 та 5, а також у радіальному напрямі до третього очисного вальця 5. Завдяки тому, що над третім вальцем 5, зверху, встановлений над його вертикальною віссю і паралельно його поздовжній осі, додатковий комбінований валець 9, то тіла коренебульбоплодів і деякі частини домішок починають контактувати з ним. Оскільки комбінований валець 9 складається з привідного вала 10, на якому до середини закріплені плоскі еластичні лопаті 11 таким чином, що утворюють собою гвинтову навивку, що спрямована в бік вільних кінців очисних вальців 3, 4 та 5, то тіла коренебульбоплодів у цій частині починають спочатку захоплюватись лопатями 11 і примусово транспортуватись у напрямі гвинтової навивки, тобто до другого кінця комбінованого вальця 9. А далі, оскільки в іншій частині комбінованого вальця 9 ці лопаті 11 закріплені на валу 10 вже так, що розташовані своїми площинами перпендикулярно його осі, то саме тут тіла коренебульбоплодів вже примусово захоплюються лопатями 11, які встановлені саме в ційThe root tuber cleaner from impurities works as follows. A pile of roots and tubers dug out of the soil is fed by the feeding conveyor 2 to the surface formed by the cleaning rollers 3, 4 and 5, made in the form of spiral springs 6, 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 3, 4 and 5, and it begins to be transported by the spiral springs 6 not only in the radial, but also in the axial directions of the springs 6. And since the spiral springs 6 are installed cantilevered, the oscillation of their free ends, under by the action of the variable load, contributes to the effective separation of small soil impurities and plant residues through the turns of the spirals 6 immediately below the boundary of the cleaner. In addition, during transportation on this cleaning surface (which is actually a wave surface that constantly changes its shape when the free ends of rollers 3, 4, and 5 vibrate), the bodies of root vegetables come into contact with turns of spiral springs 6 of rollers 3, 4, and 5 from different sides and thus are effectively cleaned from the soil stuck to their surface. Due to the fact that the cleaning rollers 3, 4 and 5, made in the form of spiral springs b, are installed with a mutual overlap, they are capable of self-cleaning from sticky wet soil, which also falls down outside the cleaner. At the same time, the movement of root tuber bodies is directed in the direction of the cantilever ends of the cleaning rollers 3, 4 and 5, as well as in the radial direction to the third cleaning roller 5. Due to the fact that above the third roller 5, from above, is installed above its vertical axis and parallel to its longitudinal axis , additional combined roller 9, then the root tuber bodies and some parts of impurities begin to come into contact with it. Since the combined roller 9 consists of a drive shaft 10, on which flat elastic blades 11 are fixed to the middle in such a way that they form a helical winding directed towards the free ends of the cleaning rollers 3, 4 and 5, the bodies of root and tuber crops in this part start from the beginning to be grabbed by the blades 11 and forcibly transported in the direction of the helical winding, i.e. to the second end of the combined roller 9. And further, since in the other part of the combined roller 9 these blades 11 are fixed on the shaft 10 already in such a way that their planes are located perpendicular to its axis, then right here the root tuber bodies are already forcibly captured by the blades 11, which are installed precisely in this one

Зо частині вала 10, і гарантовано, через простір між комбінованим вальцем 9 і очисним вальцем 5 переводяться з прискоренням на вивантажувальний транспортер 15. Це відбувається завдяки тому, що напрям обертального руху додаткового комбінованого вальця 9 протилежний напряму обертального руху очисного вальця 5. Розмір частини вала 10, на якому лопаті 11 розташовані своїми площинами перпендикулярно його осі, співпадає з шириною вивантажувального транспортера 15, що гарантує завантаження коренебульбоплодів без втрат. При цьому лопаті 11 наносять пружні удари по тілам коренебульбоплодів при їх захопленні і переведенні на вивантажувальний транспортер 15, що забезпечує дуже ефективне оббивання з їх бічних поверхонь налиплого грунту. Завдяки тому, що привідний кінець 12 (а це є фактично гнучкий хвостовик) вала 10 комбінованого вальця 9 встановлений у сферичну опору 13, а інший зв'язаний з рамою 1 пружиною розтягу 14, то це сприяє тому, що вал 10 під дією змінного завантаження здійснює періодичні коливальні рухи, переважно у повздовжньо-вертикальній площині. Це створює умови дуже ефективного захоплення і транспортування «тіл коренебульбоплодів на вивантажувальний транспортер 15, динамічного очищення тіл коренебульбоплодів від налиплого грунту, а також в цілому значно підвищує якість очищення коренебульбоплодів від будь-яких домішок. Після повного очищення коренебульбоплоди потрапляють на вивантажувальний транспортер 15 і вивантажуються у бункер або у транспортний засіб. Для запобігання втратам коренебульбоплодів при їх очищенні застосовуються захисні екрани 16. Жорсткість пружини розтягу 14 вибирають таким чином, щоб коливальні рухи кінця комбінованого вальця 9 мали відповідну амплітуду та частоту коливальних рухів. Так само жорсткість еластичного матеріалу, з якого виготовлені лопаті 11, повинна бути вибраною за умови не пошкодження тіл коренебульбоплодів при нанесенні по них ударів, а також з врахуванням того, що гвинтова навивка, яка з них утворена, мала достатні транспортуючі властивості.From the part of the shaft 10, and guaranteed, through the space between the combined roller 9 and the cleaning roller 5, they are transferred with acceleration to the unloading conveyor 15. This is due to the fact that the direction of rotational movement of the additional combined roller 9 is opposite to the direction of rotational movement of the cleaning roller 5. The size of the part of the shaft 10, on which the blades 11 are located with their planes perpendicular to its axis, coincides with the width of the unloading conveyor 15, which guarantees loading of roots and tubers without losses. At the same time, the blades 11 apply elastic blows to the bodies of the root crops when they are captured and transferred to the unloading conveyor 15, which ensures a very effective removal of sticky soil from their side surfaces. Due to the fact that the drive end 12 (which is actually a flexible shank) of the shaft 10 of the combined roller 9 is installed in a spherical support 13, and the other is connected to the frame 1 by a tension spring 14, it contributes to the fact that the shaft 10 under the action of variable loading performs periodic oscillating movements, mainly in the longitudinal-vertical plane. This creates the conditions for very effective capture and transportation of the bodies of root vegetables to the unloading conveyor 15, dynamic cleaning of the bodies of root vegetables from adhering soil, and in general significantly improves the quality of cleaning root vegetables from any impurities. After complete cleaning, the roots and tubers fall on the unloading conveyor 15 and are unloaded into a hopper or a vehicle. Protective screens 16 are used to prevent the loss of roots and tubers during their cleaning. The stiffness of the tension spring 14 is chosen in such a way that the oscillating movements of the end of the combined roller 9 have the appropriate amplitude and frequency of oscillating movements. Similarly, the stiffness of the elastic material from which the blades 11 are made must be selected on the condition that the bodies of the root vegetables are not damaged when they are hit, and also taking into account that the spiral winding formed from them had sufficient transport properties.

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 fruits from impurities, which consists of a frame, a feeding conveyor, three consecutively 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 above the third roller, parallel to its axis, an additional combined roller is installed, which consists of a drive shaft, on which flat elastic blades are fixed to the middle in such a way that they form a helical winding, and on the other part of it, these blades are fixed so that they are located in their planes perpendicular to the axis of the shaft, while the drive end of the shaft is installed in a spherical support, and the other is connected to the frame by a tension spring. 1 13 1210575 712 she tt ATTATTITAt El TATA and ke u ri V; y r Y KI I ee x - x Z u r y 7 y y ry ry nyn My: ie s MD 16 with AK ovomh Aim: YN shi She eko sune M Tsi | r a i min M SHE sleep Ved Orest ore, ET Mary sleep! pi ven tires zhinry Koishany Э и Е Б х х х Е Й Ки и I m кч х х - pud Ak ny: KZ Е M я х х х х и да х како и хо пк выМЛЯ/ lo хе во

Fig. 1 Pe AD nya I6 and: I and: ! m r 1 m i 8 i -- in BU X i y / ssh pe she s y S b y ii: i | I'm laughing I5 I and oh! In De tya shk zishnh Mini - NO YES .esreterssrtstrozhtronnr I NO and in AK 5/ 4/ Hv 38 and sny ks S M

Fig. 2