Conveyor sorting device for potato tubers

Abstract

New working organ for potato sorting is proposed. The device has adequate efficiency of grading and permits to develop a compact and light sorting device for farm.

Full Text

УДК 631.362.3:635.21 ТСМ № 12-2014 Сортирующее устройство транспортерного типа для клубней картофеля Д-р техн. наук П.Л. Максимов (Ижевская ГСХА), канд. техн. наук А.В. Поздеев (Удмуртский госуниверситет), инж. Н.В. Крылов (Ижевская ГСХА, krylov-n@mail.ru) Аннотация. Предложен новый рабочий орган для сортирования картофеля, имеющий достаточную эффективность разделения фракций и позволяющий создать малогабаритную и легкую сортировку для фермерских хозяйств. Ключевые слова: картофель, сортирующее устройство, фракции картофеля, сепарирующее полотно, калибрующий просвет. При производстве картофеля не удается получить клубни одного размера, поэтому требуется разделять на фракции обрабатываемый материал (ворох картофеля), состоящий из отдельных элементов. Для этой цели используют различные по устройству и принципу действия машины. Сортирование вороха картофеля позволяет отделить картофель от почвенных примесей и растительных остатков, откалибровать клубни по фракциям. Однородность клубней по размерам и массе требуется для большей эффективности при переработке картофеля на различные пищевые цели, так как позволяет уменьшить потери производства, снизить удельные затраты благодаря уменьшению отходов, повысить эффективность работы и выход продукции [1]. Рабочие органы для калибрования клубней картофеля по размеру впервые появились в Голландии и Англии в XVI-XVII вв. [2]. В качестве материала для их изготовления в основном применялась древесина. На следующем этапе развития техники для повышения производительности калибрующих устройств деревянные конструкции были заменены металлическими, введен механизированный привод. По принятой в России классификации машины для сортирования картофеля различают по типу рабочих органов: транспортерного типа; с вращающимися валиками; с плоскими решетами; с цилиндрическими решетами; с комбинацией рабочих органов. В зависимости от выбранного для калибрования линейного размера клубня применяют различные типы рабочих органов. Рабочие органы картофелесортировальной машины следует различать: а) по последовательности выделения фракций - с последовательным и параллельным сортированием; б) по количеству фракций, на которые картофель сортируется одним рабочим органом, - двух-, трех- и многофракционные; в) по признаку, выбранному для сортирования, - разделяющие клубни по толщине, ширине или сочетанию размеров, а также по форме калибрующих отверстий. В основном картофель разделяют на 3-4 фракции. Если на одном участке сортирующей поверхности из потока выделяются мелкие клубни, на следующем - средние и так далее, то такой процесс сортирования называют последовательным. Большинство известных калибрующих устройств работает по такому технологическому принципу. При этом наиболее ценные крупные клубни, масса которых в картофельном ворохе может составлять 50% и более, проходят все участки рабочего органа, более качественно очищаясь от почвы. С учетом вышесказанного предлагается новая машина для сортирования картофельного вороха, принципиальная схема которой представлена на рисунке. Предлагаемое сортирующее устройство содержит просеивающую поверхность в виде бесконечных полотен, установленных одно внутри другого с возможностью синхронного перемещения в одном направлении. В контуре полотен расположены ведущие валы. Просеивающая поверхность для отделения мелкой фракции (участок Х1) образована двумя полотнами с калибрующими отверстиями КП1 и КП2. Внешнее полотно на участке Х2 образует сортирующую поверхность для отделения средней фракции. Процесс сортирования проходит следующим образом. Картофель загружается в лоток, откуда транспортером подается на рабочий орган. Полотна, двигаясь с одинаковой скоростью, сортируют подаваемую на них массу на три фракции - мелкую, среднюю и крупную. Изменение калибрующего просвета КП2 можно обеспечить перестановкой рабочего транспортера на одном из ведущих валов. Данной операцией регулируется величина мелкой и средней фракций. Для уменьшения повреждаемости клубней элементы транспортеров должны быть обрезинены или покрыты полимерным материалом. Наиболее перспективны цельнополимерные сортировальные полотна с металлическим армированием или без него. Такие полотна легче, надежнее и долговечнее. Сечение калибрующего просвета сепарирующих полотен может быть разным. Наиболее эффективны круглая и прямоугольная формы калибрующего просвета: при этих условиях клубни имеют наибольшее количество благоприятных положений для прохождения через отверстие, т.е. происходит более качественная и бережная обработка картофеля. В рассматриваемом случае использован транспортер с круглым сечением, которое гораздо проще в изготовлении и использовании на производстве. Учитывая, что при сортировании может потребоваться ручная корректировка скоростей движения полотна и переборочных транспортеров для удаления камней, комков, гнилых клубней и других примесей, а также для снижения повреждаемости клубней, скорости транспортеров должны быть равны 0,2…0,4 м/с [3]. Анализ экспериментального исследования макетного образца сортирующего устройства показал достаточную эффективность разделения фракций и возможность создания малогабаритной и легкой сортировки для фермерских хозяйств, отвечающей всем требованиям современного рынка и имеющей хорошие перспективы на реализацию благодаря энергоэффективности, компактности и простоте конструкции.