Автoры: Смирнoв Петр Алекcеевич, Смирнoв Михаил Петрoвич
Изoбретение oтнocитcя к cельcкoхозяйcтвенному машиноcтроению. Машина cодержит раму, загрузочный лоток, роликовый элеватор, транcпортеры для отгрузки фракций. Элеватор выполнен из уcтановленных на барабанах, один из которых ведущий, двух гибких неcущих элементов, на наружной cтороне которых поcредcтвом конcолей закреплены ролики. Ролики перемещаютcя по верхней выпуклой и нижней вогнутой криволинейным поверхноcтям. Верхняя поверхность выполнена в виде двух направляющих, а нижняя - в виде роликов. Машина может быть использована для сортировки материала различной влажности, обеспечивая снижение его травмирования. 5 ил.
Известны различные варианты сортировальных машин с роликовыми рабочими органами [1], перемещение сортируемого материала по которым производится за счет принудительного вращения роликов в одном направлении.
Известны также сортировальные машины с сетчатыми рабочими органами [1], при работе которых сортируемый материал пропускается через несколько элеваторов с сетчатой поверхностью с различными размерами проходного сечения отверстий.
Недостатком роликовых сортировальных машин является невозможность их работы на увлажненном сортируемом материале, когда коэффициент трения скольжения материала о роликовую поверхность резко снижается и перебрасывание материала с ролика на ролик прекращается. Также сортируемый материал получает травмы из-за многократного удара при перебрасывании с ролика на ролик, причем ценная продовольственная фракция перемещается от начала до конца роликового стола и травмируется значительно больше остальных фракций.
Недостатком сетчатых сортировальных машин является их громоздкость из-за нескольких сетчатых элеваторов; сложного отдельного привода каждого из них и транспортеров для отгрузки фракций; частая засоряемость отверстий сетчатых элеваторов длинноволокнистыми примесями и затрудненная ручная очистка сетки; нанесение травмы ростков семенной фракции при прохождении отверстий сетки при предпосадочной сортировке.
Изобретение направлено на решение следующей задачи: создание компактной элеваторной роликовой сортировальной машины для работы с материалом различной влажности при снижении его травмирования.
Поставленная задача решается за счет элеватора, состоящего из двух гибких несущих элементов и закрепленных на них консольно с одной стороны цилиндрических роликов, причем верхняя ветвь образуемого элеватора перемещается по выпуклой вверх поверхности с радиусом кривизны R1, а нижняя ветвь перемещается по вогнутой вверх поверхности с радиусом кривизны R2 (фиг.1). При этом на верхней выпуклой ветви консольно расположенные ролики расходятся и образуют увеличенное проходное отверстие шириной a1 (фиг.2), на нижней вогнутой ветви элеватора ролики сходятся и образуют уменьшенное проходное отверстие размером a2 (фиг.3). Величина консоли роликов Н относительно гибких несущих элементов постоянна для всех роликов. Для создания верхней выпуклой поверхности применяются две направляющие, расположенные по краям консольных роликов элеватора. Ролики перекатываются по направляющим и тем самым способствуют ориентации частиц сортируемого материала по наименьшему габаритному размеру (толщине). Поскольку контакт частиц сортируемого материала с роликами только в двух точках, то по сравнению с известными аналогами достигается снижение травмирования сортируемого материала. Уменьшению травмирования способствует также низкая угловая скорость вращения роликов. Для создания нижней выпуклой вверх поверхности применяются две роликовые направляющие, по которым перемещаются гибкие несущие элементы.
В качестве гибких несущих элементов могут применяться, например, транспортерная лента на тканевой основе или втулочно-роликовая цепь. Технический результат - повышение эффективности работы. Данный технический результат достигается тем, что роликовая сортировальная машина содержит раму, загрузочный лоток, роликовый элеватор, транспортеры для отгрузки фракций, причем элеватор выполнен из установленных на барабанах, один из которых ведущий, двух гибких несущих элементов, на наружной стороне которых посредством консолей закреплены ролики, которые перемещаются по верхней выпуклой и нижней вогнутой криволинейным поверхностям, при этом верхняя поверхность выполнена в виде двух направляющих, а нижняя - в виде роликов.
При работе роликовой сортировальной машины на верхней ветви элеватора из сортируемого материала разделяется крупная фракция толщиной частиц более а1 и сходит в конце элеватора на транспортер крупной фракции. Качение роликов по направляющим способствуют равномерному распределению сортируемого материала по поверхности верхней ветви элеватора и качественной его сортировке. Поскольку радиус роликовой поверхности элеватора на барабане R3 меньше, чем радиус кривизны верхней ветви R1, то отверстие между роликами увеличивается до а3 (фиг.1) и заклинившиеся между роликами частицы крупной фракции освобождаются и ступенчатой поверхностью барабана. Остальные фракции, толщина которых менее a1, проходят сквозь проходные отверстия между роликами и попадают на нижнюю ветвь элеватора. Средняя фракция толщиной от a1 до а2 остается на поверхности нижней ветви элеватора и выгружается на транспортер средней фракции в зоне первого барабана, где за счет уменьшения радиуса роликовой поверхности элеватора R4 по сравнению с радиусом кривизны нижней ветви R2 проходное отверстие между роликами увеличивается до a4. Мелкая фракция проходит через отверстия размером a4 между роликами на нижней ветви элеватора и поступает на транспортер мелкой фракции.
На фиг.1 изображена общая конструктивно-технологическая схема роликовой сортировальной машины; на фиг.2 и фиг.3 показаны соответственно детальные изображения расхождения роликов на верхней ветви элеватора и схождения роликов на нижней ветви элеватора; на фиг.4 и фиг.5 - изображены соответственно поперечные разрезы роликовой сортировальной машины по барабанам.
Роликовая сортировальная машина содержит раму 1, на которой установлены барабаны 2 и 3, один из которых ведущий; между барабанами смонтирован роликовый элеватор 4, состоящий из двух гибких несущих элементов 5, консолей 6 и закрепленных на консолях роликов 7. Верхняя ветвь элеватора перемещается по двум выпуклым направляющим 8 и при этом ролики 7 перекатываются по направляющим 8. Для направления материала на сортировальную машину предназначен загрузочный лоток 9. Для попадания крупной фракции на транспортер крупной фракции 10 на месте схода крупной фракции установлен защитный экран 11 (фиг.1). Барабан 3 состоит из средней части большего диаметра 12 для выталкивания из промежутка между роликами частиц сортируемого материала и боковых частей меньшего диаметра для обхвата гибких несущих элементов 5 элеватора (фиг.4). Также средняя часть 12 барабана 3 выполняет функции реборды для гибких несущих элементов 4 роликового элеватора. Фракции, прошедшие через отверстия элеватора верхней ветви, скатываются на нижнюю ветвь по промежуточной скатной доске 13 (фиг.1). На нижней вогнутой ветви гибкие несущие элементы 5 перемещаются по двум криволинейным направляющим, составленным из роликов 14. Качественному разделению средней и мелкой фракций способствует вибрация нижней ветви, возникающая при переходе с ролика на ролик 14 гибких несущих элементов 5. Мелкая фракция проходит между роликами элеватора 7 на нижней ветви элеватора и поступает на транспортер мелкой фракции 15, расположенный ниже элеватора. Барабан 2 состоит из двух дисков 16 с ребордами (фиг.5), на которых располагаются гибкие несущие элементы 5 элеватора. Средняя фракция удаляется с нижней ветви при расширении межроликовых отверстий элеватора до a4 на барабане 2 и сбрасывается на транспортер средней фракции 17, отражаясь от защитного экрана 18 (фиг.1). Необходимое натяжение роликового элеватора 4 регулируется увеличением или уменьшением межосевого расстояния между барабанами 2 и 3.
Роликовая сортировальная машина работает следующим образом. По загрузочному лотку 9 сортируемый материал поступает на верхнюю ветвь роликового элеватора 4. Средняя и мелкая фракции проходят через отверстия между роликами верхней ветви элеватора и по промежуточной скатной доске 13 скатываются на нижнюю ветвь элеватора. Крупная фракция сходит на конце верхней ветви на транспортер крупной фракции 10, отражаясь от защитного экрана 11. Мелкая фракция проходит через отверстия нижней ветви и поступает на транспортер мелкой фракции 15. Средняя фракция проходит через отверстия между роликами при увеличении зазора между роликами 7 на барабане 2 и поступает на транспортер 17, отражаясь от экрана 18. Транспортеры фракций 10, 15 и 17 удаляют отсортированные фракции из машины.
Использование роликовой сортировальной машины в сравнении с аналогом обеспечивает высокое потребительское качество крупной фракции, меньшее травмирование средней фракции, а также работу машины при любой влажности сортируемого материала. Патентуемая машина по сравнению с сетчатым прототипом занимает значительно меньше площади помещения, имеет только один элеватор, привод только на один из барабанов и отгрузочные транспортеры, меньшую забиваемость проходных отверстий за счет вращения роликов.
Совокупность вышеуказанных существенных признаков обеспечивает решение поставленной задачи и определяет высокую эффективность работы роликовой сортировальной машины.
Литература
1. Справочник конструктора с.-х. машин / Под ред. к.т.н. М.И.Клецкина. Т.3. - М.: «Машиностроение», 1968.
