устройство для отмыва материалов, преимущественно корней и корневищ солодки

Формула изобретения

Устройство для отмыва материалов, преимущественно корней и корневищ солодки, включающее имеющий двухходовые краны резервуар, соединенный гибкими рукавами с водопроводной сетью и канализацией, механизм наклона резервуара в виде силового цилиндра, гидравлически соединенный с гидростанцией, и установленные внутри него транспортирующий рабочий орган твердого осадка в виде кинематически связанных горизонтального и наклонного шнеков с установленным на кожухе последнего приводом, на внешней стенке резервуара - вибратор, сообщающий ему колебания в вертикальной плоскости, транспортирующий рабочий орган корней и корневищ солодки в виде пруткового транспортера, ведущий вал которого установлен за пределами резервуара и кинематически связанный индивидуальным приводом, и скатную решетку, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной емкостью и механизмом наклона шнекового транспортера к горизонту с боковыми растяжками, при этом упомянутая дополнительная емкость гидравлически сообщена с резервуаром, горизонтальный шнек с наклонным шнеком соединен универсальным шарниром Гука, сопряжение кожухов наклонного и горизонтального шнеков выполнено в виде полых частей сфер, геометрические центры которых совмещены с центром шарнира Гука, а нижние концы названных растяжек кожуха наклонного шнека размещены на общей оси в горизонтальной плоскости, проходящей через центр шарнира Гука на концах наклонного и горизонтального шнеков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к технике для мытья разных материалов при подготовке сырья сельскохозяйственных культур для первичной подготовки, например корнеклубнеплодов для пищевой и консервной промышленности, корней и корневищ лекарственных растений для химической и фармацевтической промышленности и др. отраслей.

Известно устройство для отмыва материалов, включающее резервуар и установленный внутри него транспортирующий рабочий орган, например шнек, в котором, с целью улучшения качества отмыва при сокращении расхода воды, на резервуаре установлен вибратор, сообщающий ему колебания в вертикальной плоскости перпендикулярно оси транспортирующего рабочего органа (SU, авторское свидетельство №320265. М. Кл. А 01 F 25/00. Устройство для отмыва материалов / В.Е.Заушицин, А.А.Сташковский, Е.П.Свечникова. Заявлено 09.04.1969; Опубликовано 04.11.1971.

Описанное устройство эффективно удаляет минеральный сор с поверхности корнеклубнеплодов картофеля, кормовой, столовой и сахарной свеклы, репса, редьки, моркови, турнепса, дайкона и т.д. Однако при мойке корней и корневищ лекарственных растений эффективность последнего резко снижается. К тому же витками шнека повреждаются пробковые и лубяные слои, что недопустимо для лекарственного сырья. Для удаления твердого осадка из резервуара требуется большой объем питьевой воды. При этом твердый осадок вместе с водой сбрасывается в канализацию.

Наиболее близким аналогом по своей сущности к заявленному объекту является устройство для отмыва материалов, преимущественно корней и корневищ солодки, включающее резервуар, установленные внутри него транспортирующий рабочий орган в виде шнека и на резервуаре - вибратор, сообщающий ему колебания в вертикальной плоскости перпендикулярно оси транспортирующего рабочего органа, в котором резервуар снабжен механизмом его наклона, скатной решеткой, прутковым транспортером, а шнековый транспортирующий рабочий орган имеет кинематически связанные горизонтальный и наклонный шнеки, причем наклонный шнек установлен вне резервуара, горизонтальный шнек смонтирован под скатной решеткой и установлен параллельно оси ведомого вала пруткового транспортера; привод шнекового транспортирующего рабочего органа установлен на кожухе наклонного шнека; ведущий вал привода пруткового транспортера установлен за пределами резервуара и кинематически связан с приводом; механизма наклона резервуара имеет силовой гидроцилиндр, гидравлически соединенный с гидростанцией; резервуар имеет двухходовые краны, соединеные гибкими рукавами с водопроводной сетью и канализацией; кожух наклонного шнека сопряжен с резервуаром посредством самоуплотняющихся фланцев (RU, патент №2192113. С2. МПК⁷ А 01 D 33/08. Устройство для отмыва материалов, преимущественно корней и корневищ солодки / Галда А.В. (RU). - Заявка №2000128881/13; Заявлено 17.11.2000; Опубл. 10.11.2002, Бюл. №31). Это устройство нами принято в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам наиближайшего аналога относятся низкое качество отделения минерального сора с поверхностей корней и корневищ солодки. Это вызвано тем, что из резервуара горизонтальным и наклонным шнеками удаляется только твердый осадок, а пульпа остается. При переводе резервуара из наклонного положения в рабочее положение в мойке участвует небольшой объем воды, т.к. он равномерно распределяется по дну резервуара.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей.

Технический результат - снижение механических повреждений на поверхностях корнеклубнеплодов и корней лекарственных растений, повышение производительности и качества очистки поверхностей, снижение расхода воды, раздельный сбор твердого осадки и пульпы, утилизация растительного и минерального сора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для отмыва материалов, преимущественно корней и корневищ солодки, включающем имеющий двухходые краны резервуар, соединенный гибкими рукавами с водопроводной сетью и канализацией, механизм наклона резервуара в виде силового гидроцилиндра, гидравлически соединенный с гидростанцией, и установленные внутри него траспортирующий рабочий орган твердого осадка в виде кинематически связанных горизонтального и наклонного шнеков с установленным на кожухе последнего приводом, на внешней стенке резервуаравибратор, сообщающий ему колебания в вертикальной плоскости, транспортирующий рабочий орган корней и корневищ солодки в виде пруткового транспортера, ведущий вал которого установлен за пределами резервуара и кинематически связанный индивидуальным приводом, и скатную решетку, согласно изобретению, наклонный шнековый транспортер снабжен механизмом наклона к горизонту и соединен с горизонтально установленным шнеком посредством универсального шарнира Гука, а сопряжение кожухов наклонного и горизонтального шнеков выполнено в виде полых частей сфер, при этом резервуар гидравлически сообщен с дополнительной емкостью; нижние концы боковых растяжек кожуха наклонного шнека размещены на продолжении горизонтальной оси симметрии, совмещенной с центром шарнира Гука на концах шнеков.

За счет того, что устройство снабжено механизмом наклона к горизонту наклонного шнека из резервуара имеется возможность полного удаления пульпы: минерального и растительного сора с водой, а дополнительная емкость в рабочем положении резервуара обеспечивает максимальный объем бассейна для мойки корней и корневищ солодки. Этими дополнительньми существенными признаками достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично представлено устройство для отмыва материалов в положении для загрузки обрабатываемого сырья.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, продольно-вертикальный разрез резервуара, горизонтального и наклонного шнеков, механизма наклона к горизонту наклонного шнека и дополнительной емкости.

На фиг.3 - вид Б на фиг.2, положение боковых растяжек кожуха наклонного шнека.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем.

Устройство для отмыва материалов, преимущественно корней и корневищ солодки, смонтировано на раме 1 и содержит резервуар 2, механизм 3 наклона резервуара 2, транспортирующий рабочий орган 4 твердого осадка, транспортирующий рабочий орган 5 корней и корневищ солодки, скатную решетку 6, дополнительную емкость 7 и вибратор 8.

Резервуар 2 имеет двухходовые краны, посредством которых соединен с гибкими рукавами для гидравлической связи с водопроводной сетью и канализацией. Внутри резервуара 2 установлены транспортирующий рабочий орган 4 для отвода твердого осадка, скатную решетку 6, прутковый транспортирующий рабочий орган 5 для перемещения корней и корневищ солодки. Под днищем резервуара 2 смонтирован вибратор 8, сообщающий транспортирующему рабочему органу 5 колебания в вертикальной плоскости перпендикулярно оси транспортирующего рабочего органа 5 сырья. Резервуар 2 установлен на раме 1 посредством пары шарниров с соосными горизонтальными осями вращении. Ось вращения резервуара 2 совмещена с осью вращения органа 4. Транспортирующий рабочий орган 4 твердого осадка выполнен в виде кинематически связанных горизонтального шнека 9 и наклонного шнека 10. Наклонный шнек 10 установлен вне резервуара 2. Горизонтальный шнек 9 органа 4 смонтирован в кожухе 11 и установлен под скатной решеткой 6. Наклонный шнековый транспортер 10 снабжен механизмом 12 наклона к горизонту и соединен с горизонтально установленным шнеком 9 посредством универсального шарнира 13 Гука. Сопряжение кожухов 14 и 11 наклонного и горизонтального шнеков 10 и 9 выполнено в виде полых частей сфер 15 и 16. Нижние концы боковых растяжек 17 и 18 кожуха 14 наклонного шнека 10 размещены на продолжении горизонтальной оси симметрии 1-1 (см. фиг.3), совмещенной с центром шарнира 13 Гука на концах наклонного и горизонтального шнеков 10 и 9.

Механизм 3 наклона резервуара 2 выполнен в виде силового цилиндра, гидравлически соединенный с гидростанцией устройства. Шток 19 гидроцилиндра шарниром связан с днищем резервуара 2. Основание гидроцилиндра механизма 3 посредством кронштейна 20 размещено на раме 1. На раме 1 размещен кронштейн 21 силового гидроцилиндра механизма 12 наклона к горизонту наклонного шнека 10. Шток 22 гидроцилиндра механизма 12 обечайкой соединен с кожухом 14 наклонного шнека 10. Конструктивное исполнение в сопряжениях кожухов 11 и 14 и полых сфер 15 и 16 позволяет резервуару 2 изменять свои положения при неизменном положении наклонного шнекового транспортера 10 рабочего органа 4. Привод 23 шнекового рабочего органа 4 установлен на верхнем срезе кожуха 14 наклонного шнека 10. Механизм 12 в сочетании универсального шарнира 13 на концах шнеков 9 и 10 позволяет кожух 14 беспрепятственно переводить с наклонного положения в горизонтальное и обратно. Кожух 11 горизонтального шнека 9 фланцем 24 через прокладку 25 соединен с боковой стенкой 26 резервуара 2. В резервуаре 2, кроме вышеназванных узлов, смонтирован транспортирующий рабочий орган 5 для перемещения сырья после мойки в кузов транспортного средства для дальнейшей первичной подработки корней и корневищ солодки. Рабочий орган 5 включает нижний ведомый вал 27, верхний ведущий вал 28, поддерживающие ролики 29 и бесконечную ветвь 30 с фигурными прутковыми элементами 31. Элементы 31 армированы эластичным материалом. Индивидуальный привод в виде мотор-редуктора 32 смонтирован на конце ведущего вала 28. Резервуар 2 гидравлически сообщен с дополнительной емкостью 7 посредством водовода 33 (см. фиг.2). В момент загрузки сырья в резервуар 2 уровни жидкости в дополнительной емкости 7 и в резервуаре 2 в силу сообщающихся сосудов находятся на одинаковых отметках. При переводе резервуара 2 в рабочее положение его днище опускается на уровень дна дополнительной емкости 7. Вода из емкости по водоводу 33 перетекает в резервуар 2, увеличивая объем рабочей жидкости.

Привод вибратора 8, электродвигатель привода гидронасоса гидростанции для управления гидроприводами механизмов 3 и 12, электродвигатели привода 23 и мотор-редуктора 32 электрически связаны с пультом управления и через магнитные пускатели с трехфазной сетью напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы при порожнем резервуаре 2 проверяют работу всех узлов механических и гидравлических приводов. Далее резервуару 2 силовым гидроцилиндром механизма 3 придают крайнее верхнее наклонное положение. Корни и корневища солодки голой Glycyrrhiza qlabra L. или солодки уральской Glycyrrhiza uralensis Fisch. с дикорастущих зарослей при промышленной добыче доставляют тракторными самосвальными тележками грузоподъемностью 4 - 12 т. Сырье с кузова сваливают на решетку 6 резервуара 2. Далее оператор включает привод рабочего органа 5. При перемещении прутковых элементов 31 рабочего органа 5 производится равномерное заполнение сырьем объема резервуара 2. Трактор в агрегате с тракторной самосвальной тележкой возвращается к месту заготовки лакричного сырья. Далее гидроцилиндром механизма 3 наклона резервуар 2 приводят в рабочее положение: днище резервуара 2 становится ниже дна дополнительной емкости 7. Открывают двухходовой кран, связанный с водопроводной сетью. Резервуар 2 и емкость 2 заполняют водой до требуемой отметки. Далее включают в работу вибратор 8. Колебания вибратора 8 направлены в сторону транспортирующего рабочего органа 5. Отмыв корневой массы солодки (вибрация транспортера и кавитация) при работающем вибраторе 8 приводит к тому, что твердый минеральный сор отделяется с пробкового и лубяного слоев с корней солодки и в виде твердого осадка через прутковые элементы 31 ветвей 30 опускается на днище резервуара 2. Под действием вибрации часть осевшего сора с поверхности кожуха 11 также оседает на днище резервуара 2.

После визуальной оценки качества отмыва пробковых и обнаженных лубяных слоев корней и корневищ солодки оператор резервуар 2 приводит в положение для разгрузки отмытого сырья. При подъеме днища резервуара 2 вода из его полости по водоводу 33 переливается в дополнительную емкость 7. При включенном электродвигателе мотор-редуктора 32 транспортирующим рабочим органом 5 корневая масса извлекается из резервуара 2 и перегружается в кузов транспортного средства. Далее корни доставляют к месту их сушки.

По мере накопления твердого осадка последний из резервуара 2 удаляют следующим образом. Днище резервуара 2 максимально отклоняют от горизонта. Включают вибратор 8, а затем привод 23 транспортирующих рабочих органов 4. Витками шнеков 9 и 10 твердый осадок из резервуара 2 выгружают либо в кузов автосамосвала, либо в кузов тракторной тележки и вывозят либо в овраги, либо на место произрастания зарослей солодки.

При наибольшем угле наклона днища резервуара 2 к горизонту вода из ее полости по водоводу 33 перетекает в дополнительную емкость. Оставшуюся пульпу (смесь растворенных в воде мельчайших частиц ила, песка, почвы и грунта с пробкой корня) из резервуара 2 удаляют следующим образом. Механизмом 12 изменяют положение кожуха 14 наклонного шнека 10, приближая свободный конец вместе с приводом 23 максимально к поверхности пола. При его включении витками шнеков 9 и 10 пульпа из резервуара 2 перемещается либо в отстойник, либо в канализацию.

При повышенной загрязненности воды оператор открывает двухходовой кран и спускает ее в канализацию.

Таким образом, описанная установка позволяет сбрасывать в канализацию минимальное количество минерального сора в виде почвы и грунта, существенно повысить производительность устройства, исключить механические повреждения корней и корневищ солодки, снизить расход воды и повысить качество очистки лекарственного сырья.