UA123717C2

UA123717C2 - ROOT TUBER CLEANER FROM IMPURITIES

Info

Publication number: UA123717C2
Application number: UAA201907527A
Authority: UA
Inventors: Володимир Михайлович Булгаков; Владимир Михайлович Булгаков
Original assignee: Національний Університет Біоресурсів І Природокористування України
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2021-05-19

Abstract

Пристрій для транспортування та очистки коренебульбоплодів належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема стосується робочих органів картоплезбиральних машин. Зазначений пристрій відрізняється від вже відомих тим, що очисні вальці, які встановлені на похилій рамці і розташовані хвилеподібно у повздовжньо-вертикальній площині на різній висоті, мають на вільних кінцях своїх спіральних пружин короткі хвостовики циліндричної форми, які вставлені з можливістю обертання в отворах фігурної вертикальної пластини, яка встановлена у вертикальні напрямні й кінематично зв'язана з механізмом її прямолінійних періодичних коливальних рухів, а вивантажувальний транспортер і бітер з еластичними лопатями розташовані збоку вільних кінців спіральних пружин. Пристрій для транспортування та очистки коренебульбоплодів забезпечує підвищення ефективності очистки коренебульбоплодів від домішок.The device for transportation and cleaning of root potatoes belongs to agricultural machinery, in particular to the working bodies of potato harvesters. This device differs from the already known in that the cleaning rollers, which are mounted on an inclined frame and located wavy in the longitudinal-vertical plane at different heights, have at the free ends of their coil springs short cylindrical shanks, which are inserted rotatably in the holes of the vertical plate, which is installed in the vertical guides and kinematically connected with the mechanism of its rectilinear periodic oscillating movements, and the unloading conveyor and beater with elastic blades are located on the side of the free ends of the coil springs. 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).Moscow: Mashinostroenie, 1972).

Найбільш близьким до запропонованого винаходу є очисник вороху коренебульбоплодів від домішок, реалізований у патенті України Мо 43907, 15.01.2002 р. Бюл. Мо 1 - найближчий аналог.The closest thing to the proposed invention is the cleaner of the pile of roots and tubers from impurities, implemented in the patent of Ukraine Mo 43907, 15.01.2002, Byul. Mo 1 is the closest analogue.

Очисник вороху коренебульбоплодів складається з трьох очисних вальців, які виконані у вигляді консольних спіральних пружин, зв'язаних з приводом в обертальний рух, при цьому між спіралями утворюються взаємне перекриття і сепаруючі зазори, а також подавального та вивантажувального транспортерів, щитків, що запобігають втратам коренебульбоплодів.The root and tuber pile cleaner consists of three cleaning rollers, which are made in the form of cantilever spiral springs connected to the drive in a rotary motion, while mutual overlapping and separating gaps are formed between the spirals, as well as feeding and unloading conveyors, shields that prevent the loss of root and tuber products .

Під час роботи даного очисника ворох коренебульбоплодів подається на поверхню очисних вальців за допомогою подавального транспортера. Спіральні пружини при цьому обертаються, їх консольні вільні кінці здійснюють коливальні рухи під дією змінного навантаження. Грунтові домішки й рослинні рештки відразу просіюються крізь сепаруючі зазори і витки спіральних пружин, а тіла коренебульбоплодів транспортуються спіралями у напрямі до вивантажувального транспортера.During the operation of this cleaner, a pile of root crops is fed to the surface of the cleaning rollers with the help of a feeding conveyor. At the same time, spiral springs rotate, their cantilevered free ends perform oscillating movements under the action of a variable load. Soil impurities and plant residues are immediately sifted through the separating gaps and coils of the spiral springs, and the bodies of root vegetables are transported by spirals in the direction of the unloading conveyor.

Недоліком такого очисника є недостатня якість сепарації грунту і очищення тіл коренебульбоплодів від домішок при значному забрудненні грунтовими та рослинними домішками вороху коренебульбоплодів, який подається на очищення. Це обумовлено тим, що спіральні пружини утворюють собою фактично плоску очисну поверхню з невеликими впадинами між сусідніми спіралями, а тому подрібнити та розосередити, насамперед, ворох коренебульбоплодів вдається при невеликій швидкості завантаження. Самі спіральні пружини (особливо їх кінці) здійснюють недостатні коливання, оскільки знаходяться під впливом значного завантаження ворохом коренебульбоплодів, який фактично з постійною швидкістю подається на очищення. Розташування очисної поверхні фактично горизонтально не забезпечує високої якості очищення.The disadvantage of such a cleaner is the insufficient quality of soil separation and cleaning of root tuber bodies from impurities in the case of significant soil and plant impurities in the root tuber heap that is submitted for cleaning. This is due to the fact that spiral springs form a virtually flat cleaning surface with small depressions between adjacent spirals, and therefore it is possible to grind and disperse, first of all, a pile of root vegetables at a low loading speed. The spiral springs themselves (especially their ends) carry out insufficient oscillations, because they are under the influence of a significant loading of a bunch of roots and tubers, which is actually fed to cleaning at a constant speed. The location of the cleaning surface actually horizontally does not ensure high quality cleaning.

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 кількох привідних очисних вальців, що виконані у вигляді консольних спіральних пружин, встановлених таким чином, що між спіралями утворюються взаємне перекриття і сепаруючі зазори, а також подавальний та вивантажувальний транспортери, згідно з винаходом, очисні вальці, які встановлені на похилій рамці і розташовані хвилеподібно у повздовжньо-вертикальній площині на різній висоті, мають на вільних кінцях своїх спіральних пружин короткі хвостовики циліндричної форми, які вставлені з можливістю обертання в отворах фігурної вертикальної пластини, яка встановлена у вертикальні напрямні й кінематично зв'язана з механізмом її прямолінійних періодичних коливальних рухів, а вивантажувальний транспортер і бітер з еластичними лопатями розташовані збоку вільних кінців спіральних пружин.The task is solved by the fact that in the cleaner of root and tuber fruits from impurities, which consists of several driven cleaning rollers, made in the form of cantilever spiral springs, installed in such a way that mutual overlapping and separating gaps are formed between the spirals, as well as feeding and unloading conveyors, according to with the invention, the cleaning rollers, which are installed on an inclined frame and are located in a wave-like manner in the longitudinal-vertical plane at different heights, have at the free ends of their spiral springs short shanks of a cylindrical shape, which are inserted with the possibility of rotation in the holes of the shaped vertical plate, which is installed in the vertical guides and is kinematically connected to the mechanism of its rectilinear periodic oscillating movements, and the unloading conveyor and beater with elastic blades are located on the side of the free ends of the spiral springs.

Конструктивна схема запропонованого оочисника коренебульбоплодів від домішок зображена на Фіг. 1 (загальний вигляд зверху). На Фіг. 2 дано вигляд А на Фіг. 1. На Фіг. З дано вигляд Б 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. In Fig. From view B in Fig. 1.

Очисник коренебульбоплодів від домішок складається з основної рами 1, подавального транспортера 2, п'яти привідних очисних вальців, що виконані у вигляді спіральних пружин 3, встановлених на різній висоті, таким чином, що між сусідніми спіралями З утворюється взаємне перекриття і є сепаруючі зазори. Спіральні пружини З, встановлені одними кінцями на маточинах 4, зв'язаних з привідними валами 5, які обертаються в одному напрямку. Обертальні рухи привідним валам 5 спіральних пружин З забезпечують зубчасті колеса 6, які приводяться у обертальні рухи завдяки загальному гнучкому привідному валу 7. При цьому спіральні пружини 3, розташовані у повздовжньо-вертикальній площині хвилеподібно на різній висоті, таким чином, що утворюються два очисних русла. Гвинтові навивки усіх п'яти спіральних пружин З спрямовані в одному напрямі до їх консольних кінців. Очисні вальці, що виконані у вигляді спіральних пружин 3, розміщені усередині рамки 8, що має нахил під кутом а до горизонту. Спіральні бо пружини 3, які встановлені на похилій рамки 8 і розташовані хвилеподібно у повздовжньо-The root and tuber cleaner from impurities consists of a main frame 1, a feeding conveyor 2, five drive cleaning rollers, which are made in the form of spiral springs 3, installed at different heights, in such a way that a mutual overlap is formed between adjacent spirals C and there are separating gaps. Spiral springs C, installed at one end on hubs 4, connected to drive shafts 5, which rotate in one direction. The rotational movements of the drive shafts 5 of the spiral springs C provide gear wheels 6, which are driven into rotational movements thanks to the general flexible drive shaft 7. At the same time, the spiral springs 3 are arranged in a longitudinal-vertical plane in a wave-like manner at different heights, in such a way that two cleaning channels are formed . The helical windings of all five spiral springs C are directed in the same direction to their cantilever ends. The cleaning rollers, made in the form of spiral springs 3, are placed inside the frame 8, which has an inclination at an angle a to the horizon. Spiral bo springs 3, which are installed on an inclined frame 8 and are arranged in a wave-like manner in the longitudinal

вертикальній площині на різній висоті, мають на других своїх кінцях короткі хвостовики 9, що розташовані на поздовжніх осях спіралей 3. Усі п'ять коротких хвостовиків 9 мають циліндричні форми і вставлені, з можливістю обертання, в отворох фігурної вертикальної пластини 10, яка встановлена у вертикальні напрямні 11, тобто має можливість переміщуватись у горизонтальному напрямі. Фігурна вертикальна пластина 10 через кінематичну в'язь 12 приєднана до механізму 13 її періодичних прямолінійних коливальних рухів. За фігурною вертикальною пластиною 10 над вихідними кінцями спіральних пружин 3, встановлений бітер, який складається з привідного вала 14, що розташований перпендикулярно повздовжнім осям спіралей 3, на якому закріплені дві гнучкі прямокутні лопаті 15, які знаходяться у виїмках фігурної вертикальної пластини 10 у кінці очисних русел, утворених спіралями 3. До другого кінця рамки 8, тобто збоку вільних кінців спіральних пружин З підведений вивантажувальний транспортер 16. Напрям обертального руху бітера (його лопатей 15) спрямований у бік робочої гілюи вивантажувального транспортера 16. Для запобігання втратам коренебульбоплодів встановлені плоскі прямокутні захисні екрани 17. Напрями обертальних і коливальних рухів робочих органів очисника коренебульбоплодів від домішок, а також руху потоків коренебульбоплодів показані стрілками.vertical plane at different heights, have at their other ends short shanks 9 located on the longitudinal axes of the spirals 3. All five short shanks 9 have a cylindrical shape and are inserted, with the possibility of rotation, in the holes of the shaped vertical plate 10, which is installed in vertical guides 11, that is, it has the ability to move in the horizontal direction. The figured vertical plate 10 is connected to the mechanism 13 of its periodic rectilinear oscillating movements through the kinematic link 12. Behind the shaped vertical plate 10 above the output ends of the spiral springs 3, a beater is installed, which consists of a drive shaft 14, located perpendicular to the longitudinal axes of the spirals 3, on which two flexible rectangular blades 15 are fixed, which are located in the recesses of the shaped vertical plate 10 at the end of the cleaning channels formed by spirals 3. To the second end of the frame 8, i.e. to the side of the free ends of the spiral springs Z, an unloading conveyor 16 is connected. The direction of rotary movement of the beater (its blades 15) is directed towards the working shaft of the unloading conveyor 16. To prevent losses of root vegetables, flat rectangular protective screens 17. The directions of rotational and oscillating 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 спіральних пружин 3, які примусово обертаються в одному напрямку. При цьому ворох коренебульбоплодів розосереджується по поверхні очисних вальців і він спіральними пружинами З транспортується не тільки в радіальному, а й в осьовому напрямках.The root and tuber cleaner 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 spiral springs 3, which forcibly rotate in one direction. At the same time, the pile of root crops is dispersed on the surface of the cleaning rollers and it is transported by spiral springs Z not only in radial, but also in axial directions.

Виділені з купи вороху тіла коренебульбоплодів відразу потрапляють усередину двох очисних русел, утворених спіральними пружинами 3. При цьому сепарування грунтових домішок й рослинних решток відбувається не тільки униз, але завдяки хвилеподібному розташуванню привідних спіральних пружин З та їх примусовому обертальну руху в різних, в тому числі, бічних напрямах. Це значно підвищує якість очищення коренебульбоплодів від домішок. При транспортуванні по оочисній поверхні, тіла коренебульбоплодів контактують 3 витками спіральних пружин З і тим самим ефективно очищуються від налиплого грунту. Оскільки спіральні пружини 3, встановлені одними кінцями на маточинах 4, закріплених на привіднихRoot and tuber bodies separated from the pile immediately fall into two cleaning channels formed by spiral springs 3. At the same time, the separation of soil impurities and plant residues occurs not only downwards, but thanks to the wave-like arrangement of the driving spiral springs З and their forced rotational movement in different, including , in lateral directions. This significantly improves the quality of cleaning root vegetables from impurities. During transportation on the cleaning surface, the bodies of root crops are contacted by 3 coils of spiral springs З and thus are effectively cleaned from adhering soil. Since the spiral springs 3, installed at one end on the hubs 4, fixed on the drive

Зо валах 5, які обертаються в одному напрямку, а привід в обертальний рух валів 5 забезпечують привідні зубчасті колеса 6 і загальний гнучкий привідний вал 7, то процес транспортування та сепарування домішок може відбуватись при будь-якій швидкості обертання спіральних пружин 3. Завдяки тому, що рамка 8 має нахил під кутом а до горизонту, то тіла коренебульбоплодів, які у переважній більшості мають круглі форми, під дією сил тяжіння гарантовано рухаються з більшою швидкістю у напрямі других кінців спіральних пружин З усередині двох очисних русел, які утворені внаслідок того, що очисні вальці розташовані у повздовжньо-вертикальній площині хвилеподібно на різній висоті. Грунтові домішки та рослинні рештки, які не здатні до кочення, рухаються по очисній поверхні, утвореної очисними вальцями, більш повільно, однак при цьому відбувається їх інтенсивна сепарація униз, за межі очисника. Завдяки тому, що спіральні пружини 3, мають на других своїх кінцях короткі хвостовики 9, що розташовані на поздовжніх осях спіралей 3, мають циліндричні форми і вставлені, з можливістю обертання, в отворах фігурної вертикальної пластини 10, яка встановлена у вертикальні напрямні 11, а також завдяки тому, що фігурна вертикальна пластина 10 через кінематичну в'язь 12 приєднана до механізму 13 її періодичних прямолінійних коливальних рухів, другі кінці спіральних пружин З мають примусові прямолінійні коливання. Ці коливання сприяють значному підвищенню інтенсивності сепарування грунтових домішок й рослинних решток крізь зазори між витками спіральних пружин 3. Механізм 13 примусових періодичних прямолінійних коливальних рухів других кінців спіральних пружин З може задавати ці коливання з різною амплітудою та частотою, що буде значно активувати процес сепарування домішок униз за межі о очисника. Тіла коренебульбоплодів також при цих прямолінійних коливальних рухах других кінців спіральних пружин З більш інтенсивно контактують з витками пружин 3, внаслідок чого з них більш інтенсивно оббивається налиплий грунт. Тіла коренебульбоплодів закінчують свій рух по очисній поверхні, що утворена спіральними пружинами З і проходять (в тому числі і завдяки силі тяжіння) через проміжки у фігурній вертикальній пластині 10. Далі за вертикальною пластиною 10 встановлений привідний вал 14, на якому закріплені гнучкі лопаті 15, які й остаточно наносять по тілах коренебульбоплодів м'які удари, ефективно збиваючи з них налиплий грунт і виштовхують на вивантажувальний транспортер 16, який вантажить їх у бункер або у транспортний засіб. Для запобігання втратам коренебульбоплодів в бічних напрямах застосовуються захисні екрани 17, які з обох боків оточують рамку 8.From the shafts 5, which rotate in one direction, and the drive to the rotational movement of the shafts 5 is provided by the drive gears 6 and the general flexible drive shaft 7, the process of transportation and separation of impurities can occur at any speed of rotation of the spiral springs 3. Due to this, that the frame 8 is inclined at an angle a to the horizon, then the bodies of root vegetables, which are mostly round in shape, under the influence of gravity are guaranteed to move at a higher speed in the direction of the other ends of the spiral springs From inside the two cleaning channels, which are formed due to the fact that the cleaning rollers are arranged in a longitudinal-vertical plane in a wave-like manner at different heights. Soil impurities and plant residues, which are not capable of rolling, move more slowly along the cleaning surface formed by the cleaning rollers, but at the same time, their intensive separation takes place downwards, beyond the boundaries of the cleaner. Due to the fact that the spiral springs 3 have at their other ends short shanks 9 located on the longitudinal axes of the spirals 3, have a cylindrical shape and are inserted, with the possibility of rotation, in the holes of the shaped vertical plate 10, which is installed in the vertical guides 11, and also due to the fact that the shaped vertical plate 10 is connected to the mechanism 13 of its periodic rectilinear oscillating movements through the kinematic link 12, the second ends of the spiral springs C have forced rectilinear oscillations. These oscillations contribute to a significant increase in the intensity of separation of soil impurities and plant residues through the gaps between the coils of the spiral springs 3. The mechanism of 13 forced periodic rectilinear oscillatory movements of the second ends of the spiral springs C can set these oscillations with different amplitudes and frequencies, which will significantly activate the process of separating impurities down beyond the limits of the purifier. The bodies of root vegetables also during these rectilinear oscillating movements of the second ends of the spiral springs C are more intensively in contact with the coils of the springs 3, as a result of which the sticky soil is more intensively covered with them. The bodies of root and tuber fruits end their movement along the cleaning surface formed by spiral springs C and pass (including due to the force of gravity) through the gaps in the shaped vertical plate 10. Next, behind the vertical plate 10, a drive shaft 14 is installed, on which flexible blades 15 are fixed, which finally inflict soft blows on the bodies of the roots and tubers, effectively knocking off the adhering soil from them and pushing them onto the unloading conveyor 16, which loads them into a hopper or into a vehicle. To prevent losses of root crops in the lateral directions, protective screens 17 are used, which surround the frame 8 on both sides.

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 several driving cleaning rollers, made in the form of cantilever spiral springs, installed in such a way that mutual overlapping and separating gaps are formed between the spirals, as well as feeding and unloading conveyors, which is distinguished by the fact that cleaning the rollers, which are installed on an inclined frame and are located in a wave-like manner in the longitudinal-vertical plane at different heights, have short cylindrical shanks at the free ends of their spiral springs, which are inserted with the possibility of rotation in the holes of the shaped vertical plate, which is installed in vertical guides and kinematically connected connected to the mechanism of its rectilinear periodic oscillating movements, and the unloading conveyor and beater with elastic blades are located on the side of the free ends of the spiral springs. IZ and Ti a SHE A 10 t 5 4 | onov SCHO 7 z - m neo ne nin i -e 4 - she i SHO U x Echi yi Kon we vn zhk for sht mA ukh x |: more g BU 7 Oi sh y A v ana S ben Ya u. In te and ho her x and "Heat with and ; KI K me Y uh i y ov / y M TA ! Bar I and Ai Ana kA -y r loh ne KO I Vo PO NI I ZO ZO DN ON DO IANA A AN o Z ; I N and ee ; ; hey! what and what. and A" A A A CHI B. nan I V Lk CHIYA OV AK : zh I Ж s х u shk I N : ; 4 a ii ih Z / ! / y AY y Kk I I sho ' / | U I i 2 i ri sh. m Ki ; -a sh kyu t, ts i ka p a v p pn nn a sche . Ko N i PIV KP i / ii Kh "i -y z SCHE ; i x

Fig. 1