UA124817C2

UA124817C2 - ROOT TUBER CLEANER FROM IMPURITIES

Info

Publication number: UA124817C2
Application number: UAA201911623A
Authority: UA
Inventors: Володимир Михайлович Булгаков; Станіслав Миколайович Ніколаєнко; Зіновій Володимирович Ружило
Original assignee: Національний Університет Біоресурсів І Природокористування України
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-11-24

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 додаткова рамка, на якій розміщені очисні вальці, встановлена на основній рамі однією бічною стороною за допомогою двох нерухомих циліндричних шарнірів, розташованих на її кінцях, а другою бічною стороною зв'язана з основною рамою за допомогою механізму її кутових коливальних рухів у повздовжньо-вертикальній площині, при цьому очисні вальці утворюють собою опуклу донизу поверхню у поперечній площині. Пристрій для транспортування та очистки коренебульбоплодів забезпечує підвищення ефективності очистки коренебульбоплодів від домішок.The device for transportation and cleaning of root crops belongs to agricultural machinery, in particular for the working bodies of potato harvesters. This device differs from those already known in that the additional frame on which the cleaning rollers are placed is mounted on the main frame on one side by two fixed cylindrical hinges located at its ends, and the other side is connected to the main frame by a mechanism its angular oscillating motions in the longitudinal-vertical plane, while the cleaning rollers form a convex downward surface in the transverse plane. 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 43907, 15.01.2002 р. Бюл. Мо 1, - найближчий аналог. 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 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. 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 одразу 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 root tuber bodies 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, у даному очиснику, не забезпечує високої якості очищення тіл коренебульбоплодів. Не забезпечується також очищення бічних поверхонь тіл коренебульбоплодів від налиплого грунту, оскільки тут немає засобів, які б забезпечували рухи компонентів вороху коренебульбоплодів у різних площинах.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 is actually horizontal, in this cleaner, does not ensure high-quality cleaning of root tuber bodies. It is also not ensured that the side surfaces of the bodies of root vegetables are cleaned of stuck soil, since there are no means to ensure the movement of the components of the pile of root vegetables in different planes.

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, який складається з основної рами, на якій встановлена додаткова рамка, всередині якої розміщені кілька 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, додаткова рамка, на якій розміщені очисні вальці, встановлена на основній рамі однією бічною стороною за допомогою двох нерухомих циліндричних шарнірів, розташованих на її кінцях, а другою бічною стороною зв'язана з основною рамою за допомогою механізму її кутових коливальних рухів у повздовжньо-вертикальній площині, при цьому очисні вальці утворюють собою опуклу донизу поверхню у поперечній площині.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, which consists of a main frame, on which an additional frame is installed, inside which are placed 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 the invention, an additional frame on which the cleaning rollers are located is installed on the main frame on one side with the help of two fixed cylindrical hinges located at its ends, and the other side is connected to the main frame using the mechanism of its angular oscillating movements in the longitudinal-vertical plane, while the cleaning rollers form a downwardly convex surface in the transverse plane.

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, додаткової рамки 3, на якій розміщені очисні вальці, що виконані у вигляді консольних спіральних пружин 4, встановлених таким чином, що між самими спіральними пружинами 4 утворюються взаємне перекриття і сепаруючі зазори. Консольні спіральні пружини 4 встановлені одними кінцями на маточинах 5, зв'язаних з привідними валами 6, які обертаються в одному напрямі, а другі їх кінці розташовані вільно. Забезпечують обертальні рухи привідним валам б консольних спіральних пружин 4 зубчасті колеса 7 (включаючи й паразитні шестерні), які приводяться в обертальний рух завдяки загальному гнучкому привідному валу 8. Додаткова рамка З встановлена на основній рамі 1 однією своєю бічною стороною за допомогою двох нерухомих циліндричних шарнірів 9, розташованих на її кінцях бо (фактично на торцях рамки 3). Другою своєю бічною стороною додаткова рамка 3 зв'язана з основною рамою 1 за допомогою механізму 10 її кутових коливальних рухів у повздовжньо- вертикальній площині. При цьому очисні вальці, які виконані у вигляді консольних спіральних пружин 4, утворюють собою опуклу донизу поверхню у поперечній площині. До другого торцевого кінця рухомої рамки 3, тобто до консольних кінців спіральних пружин 4, підведений напрямний лоток 11 (для збору і спрямування тіл коренебульбоплодів), а далі розташований вивантажувальний транспортер 12. Для запобігання втратам коренебульбоплодів навколо очисних вальців, виконаних у вигляді спіральних пружин 4, тобто з трьох сторін додаткової рамки 3, закріплено плоскі прямокутні захисні екрани 13. Напрями обертальних та 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, an additional frame 3, on which cleaning rollers are placed, which are made in the form of cantilever spiral springs 4, installed in such a way that mutual overlapping and separating gaps are formed between the spiral springs 4 themselves. Cantilever spiral springs 4 are installed at one end on hubs 5, connected to drive shafts 6, which rotate in one direction, and their other ends are located freely. The drive shafts of the cantilever spiral springs 4 are provided with rotational movements by the gear wheels 7 (including parasitic gears), which are driven into rotational motion thanks to the general flexible drive shaft 8. The additional frame C is mounted on the main frame 1 on one of its sides with the help of two fixed cylindrical hinges 9, located at its ends (actually at the ends of frame 3). The second side of the additional frame 3 is connected to the main frame 1 by means of the mechanism 10 of its angular oscillating movements in the longitudinal-vertical plane. At the same time, the cleaning rollers, which are made in the form of cantilever spiral springs 4, form a downwardly convex surface in the transverse plane. To the second end end of the moving frame 3, that is, to the cantilever ends of the spiral springs 4, a guide tray 11 is connected (for collecting and directing the bodies of root and tuber crops), and then there is an unloading conveyor 12. To prevent losses of root and tuber crops around the cleaning rollers, made in the form of spiral springs 4 , i.e. on three sides of the additional frame 3, flat rectangular protective screens 13 are fixed. The directions of rotational and oscillating movements of the working bodies 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, який складається безпосередньо з тіл коренебульбоплодів, грунтових домішок (міцних грунтових утворень, каміння тощо), рослинних решток (кореневищ, залишків гички, частин рослин) подається подавальним транспортером 2 усередину очисного русла, яке являє собою опуклу донизу поверхню, у поперечній площині, на очисні вальці, які виконані у вигляді консольних спіральних пружин 4. Усередині даної опуклої поверхні ворох коренебульбоплодів одразу розосереджується по очисних вальцях, і він спіральними пружинами 4 транспортується не тільки в радіальному, а й в осьовому напрямках. Оскільки всі спіральні пружини 4 мають консольні кінці, то під дією змінного навантаження їх вільні кінці здійснюють самостійні коливальні рухи. При цьому вільні кінці спіральних пружин 4 і самі спіральні пружини 4, робочого русла у вигляді опуклої поверхні, здійснюють коливання одразу фактично у двох площинах - вертикальній і горизонтальній. Це сприяє ефективній сепарації дрібних грунтових домішок та рослинних решток як у напрямі донизу, так і в обох бічних напрямах. Завдяки примусовим обертальними рухам усіх шести спіральних пружин 4, які встановлені одними кінцями на маточинах 5, закріплених на привідних валах 6, які обертаються в одному напрямку, а привід в обертальний рух валів 6 забезпечують привідні зубчасті колеса 7 і загальний гнучкий привідний вал 8, то тіла коренебульбоплодів витками спіральних пружин 4 починають рухатись у напрямі своїх консольних кінців. Таким чином, частини грунтових домішок й рослинних решток одразу просіюються донизу, а тіла коренебульбоплодів примусово транспортуються у напряміThe root and tuber cleaner from impurities works as follows. A pile of roots and tubers, which consists directly of the bodies of roots and tubers, soil impurities (solid soil formations, stones, etc.), plant remains (rhizomes, remains of bracken, parts of plants) is fed by the feeding conveyor 2 into the cleaning channel, which is a downwardly convex surface, in the transverse plane , on the cleaning rollers, which are made in the form of cantilever spiral springs 4. Inside this convex surface, the root tuber pile immediately disperses on the cleaning rollers, and it is transported by the spiral springs 4 not only in the radial, but also in the axial directions. Since all spiral springs 4 have cantilever ends, their free ends perform independent oscillating movements under the action of a variable load. At the same time, the free ends of the spiral springs 4 and the spiral springs 4 themselves, the working channel in the form of a convex surface, perform oscillations in two planes - vertical and horizontal. This contributes to the effective separation of small soil impurities and plant residues both in the downward direction and in both lateral directions. Due to the forced rotational movements of all six spiral springs 4, which are installed at one end on the hubs 5, fixed on the drive shafts 6, which rotate in one direction, and the drive to the rotational movement of the shafts 6 is provided by the drive gears 7 and the common flexible drive shaft 8, then the root tuber bodies begin to move in the direction of their cantilever ends with the coils of the spiral springs 4. Thus, parts of soil impurities and plant residues are immediately sifted downwards, and the bodies of root crops are forcibly transported in the direction

Зо консольних кінців спіральних пружин 4. Завдяки тому, що додаткова рамка 3, встановлена на основній рамі 1 однією своєю бічною стороною за допомогою двох нерухомих циліндричних шарнірів 9, розташованих на її кінцях, а другою своєю бічною стороною додаткова рамка З зв'язана з основною рамою 1 за допомогою механізму 10 її кутових коливальних рухів у повздовжньо-вертикальній площині, то уся очисна опукла донизу поверхня, що утворена спіральними пружинами 4, примусово коливається, частини вороху перетрушуються, що сприяє дуже ефективній сепарації грунтових домішок та рослинних решток у напрямі донизу в усіх напрямах, тобто віялоподібно. При цьому механізм 10 кутових коливальних рухів додаткової рамки З може здійснювати коливальні рухи різної амплітуди та частоти, що дасть змогу ефективно перетрушувати усю очисну поверхню, утворену спіральними пружинами 3, і гарантовано сепарувати грунтові домішки й рослинні рештки з вороху, який є важким і зв'язаним (тобто при високій твердості грунту, наявності значної кількості каміння, кореневищ тощо).From the cantilevered ends of the spiral springs 4. Due to the fact that the additional frame 3 is mounted on the main frame 1 on one of its side by means of two fixed cylindrical hinges 9 located at its ends, and on the other side the additional frame Z is connected to the main frame 1 with the help of the mechanism 10 of its angular oscillating movements in the longitudinal-vertical plane, then the entire downwardly convex cleaning surface formed by the spiral springs 4 forcibly oscillates, parts of the pile are shaken, which contributes to a very effective separation of soil impurities and plant residues in the downward direction in in all directions, i.e. fan-shaped. At the same time, the mechanism of 10 angular oscillating movements of the additional frame C can perform oscillating movements of different amplitudes and frequencies, which will make it possible to effectively shake the entire cleaning surface formed by the spiral springs 3, and guarantee the separation of soil impurities and plant residues from the heap, which is heavy and connected plowed (that is, with high soil hardness, the presence of a significant number of stones, rhizomes, etc.).

Розташування двох нерухомих циліндричних шарнірів 9 саме на кінцях додаткової рамки З (фактично на торцях рамки 3) створює умови сталих кутових примусових коливань рамки З під дією змінного завантаження її спіральних пружин 4 частинами вороху. Це також сприятиме підвищенню якості очищення тіл коренебульбоплодів від домішок. Таким чином, примусові коливання усієї опуклої донизу у поперечній площині очисної поверхні разом з очисними вальцями і вільні коливання консольних кінців спіральних пружин З забезпечують умови повного сепарування грунтових домішок й рослинних решток за межі очисника. Після повного очищення тіла коренебульбоплодів потрапляють на напрямний лоток 11 і далі на вивантажувальний транспортер 12, який вантажить їх у бункер або у транспортний засіб. Для запобігання втратам коренебульбоплодів в усіх бічних напрямах застосовуються захисні екрани 13, які фактично оточують рухому рамку З з усіх боків.The location of two stationary cylindrical hinges 9 exactly at the ends of the additional frame Z (actually at the ends of frame 3) creates conditions for constant angular forced oscillations of the frame Z under the action of variable loading of its spiral springs by 4 parts of the pile. This will also contribute to the improvement of the quality of cleaning the bodies of root and tuber fruits from impurities. Thus, the forced oscillations of the entire convex downwards in the transverse plane of the cleaning surface together with the cleaning rollers and the free oscillations of the cantilevered ends of the spiral springs З ensure the conditions for the complete separation of soil impurities and plant residues beyond the boundaries of the cleaner. After complete cleaning of the root tuber bodies, they fall on the guide tray 11 and then on the unloading conveyor 12, which loads them into a hopper or into a vehicle. To prevent losses of root crops in all lateral directions, protective screens 13 are used, which actually surround the moving frame Z from all 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 fruits from impurities, consisting of a main frame, on which an additional frame is installed, inside which are placed 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 characterized by the fact that the additional frame, on which the cleaning rollers are located, is mounted on the main frame on one side by means of two fixed cylindrical hinges located at its ends, and is connected to the main frame on the other side with the help of the mechanism of its angular oscillating movements in the longitudinal-vertical plane, while the cleaning rollers form a downwardly convex surface in the transverse plane. o i 2 CHANGE ENN 4 9 y I she: th / o in po AY Kk UK Y D LA LA I y DI che y y I I IY TA M her in PD; UA; OKA UL I s ku DY detey V NN i VYN t Di MDU ANA I v kun ny shi shik MY DY shN yan ne ov SHY NN, DA LA rhadvya m / / y, u S 8/ 5/ Chhyu v

Fig. 1 1 v / 6 s y I Li Kho slo, I Z Dodam ; : ro CD Z I 3 where i i 3 ! "ув Я!

-x. VO

Fig. 2