Устройство для сепарации корнеклубнеплодов

(5 Ю А 01 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИЕСп 11.3 ИАя Ф РЛГсЧГИС714%ЩЯ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут механизации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССРйг 1628246, кл. А 01 О 3308, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ КОРНЕЕ КЛУБ Н Е ПЛОДОВ(57) Использование: сельскохозяйственноемашиностроение, а именно, машины для сепарации. корнеклубнеплодов, Сущностьизобретения; устройство для сепарациикорнеклубнеплодов состоит из последовательно установленных транспортеров, приав.Яани 1 746928 А 1 чем рабочая поверхность каждого последующего транспортера находится ниже предыдущей. Первый транспортер снабжен плоской бесконечной лентой 4, а над ним установлены разравнивающие ролики 5 и 6.Рабочая поверхность второго транспортеоа имеет поперечные выступы. Между ветвями второго транспортера установлен поперечный отводной транспортер 12. Полотно третьего транспортера выполнено ячеистым, Движение осуществляется привода-, ми 19,21,22 и 25, Система управления сепарацией выполнена в виде счетно-решающего блока 28; состоящего из счетчиков, мультиплексоров, сумматоров, постоянного запоминающего устройства, регистров,Я масштабного преобразователя, 2 з,п.ф-лы, 7Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для сепарации корнеклубнеплодов,Цельизобретения - повышение качества сепарации, снижение повреждаемостипродукции,1На фиг.1 показан общий вид устройст.ва; на фиг,2 - общий.вид устройства сверху;на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 -сечение Б - Б на фиг.2; на фиг,5 - движениеобъекта по поверхности усеченного конуса;на фиг:6 - структурная схема счетно-решающего блока; на Фиг.7- граф-схема алгоритма управления процессом сепарации.Устройство состоит из трех последовательно установленных транспортеров 1-3,причем рабочая поверхность каждого последующего транспортера находится нижерабочей поверхности предыдущего, Надпервым транспортером 1 с плоской бесконечной лентой 4 установлены два разрэвнивающих ролика 5 и 6 с пальцами 7. вершины,которых образуют винтовую линию, Рабочая. поверхность второго транспортера 2имеет поперечные выступы 8 и впадинымежду ними 9. Транспортер 2 набран иэотдельных секций 10. Во впадинах 9 выполнены отверстия 11, Между верхней и нижней ветвями второго транспортера 2установлен поперечный отводящий транспортер 12. Вслед за вторым транспортеромустановлен третий транспортер 3 одиночной подачи объектов. Рабочая поверхностьтретьего транспортера 3 образована ячейками 13 с выполненными в них двухуровневыми воронками 14. В двухуровневойворонке 14 верхняя часть представляет собой усеченный конус 15 с углом наклона квертикали образующей.01, нижняя часть-.перевернутый кверху основанием тетраэдр16 суглом наклона ребра к вертикали О,Непосредственно в месте схода массы стретьего транспортера 3 установлены датчики (Д 5-8) 17, чувствительные элементы 18которых выполнены разомкнутыми, Движение транспортеров 1 - 3 осуществляетсяприводом (ПР 1) 19, при этом их скоростьоценивается датчиком скорости (Дс 1) 20,Вращение развивающих роликов 5 и 6осуществляется приводами (ПР 2), (ПРз) 21 и22, а скорости их вращения определяютсядатчиками (Дсг, Дсз) 23 и 24. Транспортер 12движется под воздействием привода (ПР 4)25. Разделительные устройства 26 приводятся в движение приводами (ПР 5-8) 27.Система управления сепарацией выполнена в виде цифровой схемы 28, предназначенной для обработки информации,. поступающей с датчиков 17,20,23 и 24, и формьрования на основе этого управляющих воздействий. на приводы 19,21 и 22.Цифровая схема 28 состоит из счетчиков29-31, которые соединены с соответствую 5 щими мультиплексорами 32-34, Выходы. мультиплексоров 33 и 34 подключены к сумматору 35, выход мультиплексора 32 подключен к сумматору 36. При этом выходысумматора 33 подаются на адресные и уп 10 равляющие входы постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 37, выходы которого,в свою очередь соединены с управляющимивходами мультиплексора 32 и сумматора 36,.а его выходы подаются на входы регистров15 38 - 40. Выход счетчика 29 подключен такжек входу масштабного преобразования 41,выход которого соединен с одним из входовмультиплексора 32, Выход генератора 42подключен к управляющим входам суммато 20 ров 35 и 36, мультиплексоров 32-34 регистров 38-40 и ПЗУ 37. Сумматор 35 состоит иэсхемы 43 контроля общей перегрузки датчиков 17, а также схемы 44 контроля перегрузки каждого датчика 17 по примеси, выход25 которой подается нэ счетчик 45, и схемы 46контроля общей загрузки каждого датчика17, выход которой подключен к счетчику 47.Кроме того, выходы счетчиков 45 и 47 соединяются с входами схемы 48 сравнения.30 Устройство работает следующим образом,Корнеклубнеплодовая масса, состоящая из корнеклубнеплодов, камней и комков почвы, подается на начало первого35 транспортера 1, где в средней его части подвоздействием роликов 5 и 6 она разрэвнивается и смещается. После чего масса поступает на второй транспортер 2. движущийсябыстрее, чем первый транспортер 1 (у 2ч 1),40 Поверхность второго транспортера 2 способствует концентрированию объектовмежду выступами 8, причем различие в скоростях транспортеров препятствует образованию сгущений вороха между выступами 9,45 Кроме того. через отверстия 10 просыпаются на поперечный отводящий транспортер12 элементы вороха, которые по размеруменьше размера корнеклубнеплодов мелкой фракции (бОПв). Тем самым. умень 50 шая засоренность массы и снижаянагрузкуна датчики 17 и разделительные устройства26, Далее собранная в ручьи масса поступает на третий транспортер 3, движущийсябыстрее, чем второй транспортер 2 (узч 2).55 Для качественного инспектирования и разделения корнеклубнеплодовой массы необходима одиночная подача объектов,предпосылкой которой является фиксацияих относительно полотна третьего транспортера 3, Объект, попадая в двухуровне1746928 чз1= Скорость второго транспортера 2 взаимо связана со скоростью первого транспортера 1 выражением чг = ач 1.ь 1 Щ 1,ч"ч = В/1 1/Чг = Яз,вую воронку 14, начинает откатывающее движение сначала по верхней части 15 и постепенно опускается в нижнюю часть 16, Приусловии,что 01 д объект быстрее займет относительно транспортера состояние, 5 близкое к неподвижному, так как после перехода к увеличению вертикальной составляющей чг скорости объекта; во-вторых, ударяясь о грани, произойдет дополнительное гашение горизонтальной составляющей 10 скорости объекта.При этом количество граней выбрано оптимальным, равным трем, ибо чем меньше граней, тем направление удара о грань будет ближе к нормальному, что приведет к 15 снижению центробежной силы, препятствующей "успокоению" тела, Расстояние между элементами вороха увеличивается эа счет попадания каждого объекта в отдельную ячейку. Разделительные устройства 26, 20 управляемые сигналами с датчиков 17, разделяют массу на примеси и корнеклубнеплоды.Причем высота падения объектов й или расстояние между рабочей поверхностью 25 третьего транспортера и разделительной пластиной определяется из выражения где 9 = 9,81 м/с - ускорение свободного падения;1 - абсцисса касания объекта с раздели тельной пластиной;чз- линейная скорость полотна третьего транспортера,На данное выражение накладывается условие40 где Щ - допустимое значение высоты падения корнеклубнеплодов на обрезиненную 45 , поверхность. Предельное значение. скорости третьего транспортера 3 и, следовательно, схода объектов с него определяется из выражения 2 зпа ( Я Ю 3+ Мпа 2,Ь,с где а - угол наклона разделительных пластин, .55Баланс производительности транспортеров обуславливает надежную работу устройства: где Я - производительность устройства в це ом;. ЧЧ 1 = чЧгЧЧЗ - ПРОИЗВОДИтЕЛЬНОСтИ первого, второго, третьего транспортеров, выраженные в количестве объектовразмер которых находится в интервале фракций от мелкой до крупной,Расстояние между осями воронок рабочей поверхности третьего транспортера 3 определяется из выражения где гп = -- количество ручьев;.ВВ - ширина транспортеров устройства; Ю = 1,40 макс - ширина чувствительного элемента 16 датчика 17;Омакс - максимальный размер объекта, входящего в крупную фракцию.Скорость первого транспортера 1 определяется из следующего выражения; Управление процессом сепарации осуществляется цифровой схемой 28, структурная схема которого приведена на фиг.5, путем накопления информации с датчиков 17,20,23 и 24, ее обработки и формирования управляющих взаимодействий на технологический процесс посредством изменения скорости вращения роликов 5 и 6 и скорости транспортеров 1 - 3. Алгоритм работы цифровой схемы 28 описывается граф-схемой, приведенной на фиг.6. Работа схемы в соответствии с алгоритмом осуществляется следующим образом, Информация с датчиков 17,20,23 и 24 за определенный период времени 1 накапливается на счетчиках 29 скорости количество которых равно числу управляемых приводов), счетчиках 30 примеси количество которых равно числу ручьев а инспектируемых объектов), и счетчиков 31 корнеклубнеплодов (количество которых равно числу ручьев инспектируемых объектов). За следующий период т происходит. обработка информации с датчиков и формирование.управлений. Общий период работы схемы 28 равен Т = + т,:1иначе 31= 1,О, то 32-1,20 0 0 0 1 1 . 0 где в - текущее значение скорости транспортера;Ьм - приращение скорости транспортера,Вычисленное новое значение скоростизаносится в регистр 38 привода транспортера. Изменение скорости транспортера происходит также при перегрузке по примесиболее двух датчиков, на что может указывать35 двоичный код на выходе 3(3) сумматора 35,при этом изменение скорости транспоотеров вычисляется по формуле . в=в- Ьщ,40 45 50 55 7Вычисление общей перегрузки датчиков 15 производится сумматором 35. Для этого генератор 32 формирует последовательное поступление информации со счетчиков 30 и счетчиков 31 через мультиплексоры 33 и 34 на сумматор 35, на . выходах 31, 32 которого формируются сигналы высокого или низкого уровня, которые поступают на старшие разряды адресного входа ПЗУ 37, Сигналы 31, 32 на выходе сумматора 35 формируют в соответствии со следующим алгоритмом: Если т, (К+ Р) - у 21 са.иначе 32=0,. где К - информация (в двоичном коде), зафиксированная на 1-м счетчике корнеклубнеплодов;Р 1 - информация (в двоичном коде), зафиксированном на 1-м счетчике примеси;а - число датчиков;у 1 - верхнее допустимое значение суммы;у 2 - нижнее допустимое значение суммы.Приведенные выражения 3, 32 формируются на элементе 44 контроля общей суммы при сравнении с установками у 1 и у 2, поступающими на сумматор 34, Вычисление перегрузки каждого датчика 15 производится также сумматором 35 при опросе счетчиков 30 и счетчиков 31. При этом на выходе 3(1) сумматора 35 формируется двоичный код, значение которого определяется числом и расположением загрузки датчиков. Информация при опросе счетчиков 30 поступает через мультиплексор 33 на схему 44 контроля и сравнивается с уставкой уэ (где уз - допустимое значение загрузки датчика примеси) и в завиСимости от результата сравнения заносится в счетчик 45, Информация при опросе счетчиков 30 и 31 поступает через мультиплексоры 33 и 34 на схему контррля 46 и сравнивается с уставкой уа (где уа - допустимое значение общей загрузки датчика) и в зависимости от результата сравнения заносится в счетчик 47, Далее со счетчиков 45 и 47 соответствующие коды поступают на элемент 48 (схема логического сложения). где формируется окончательный код управления, который поступает на средние разряды адресных входов ПЗУ,Двоичный код на выходе 3(З) сумматора 35формируется следующим алгоритмом; Все ЬЩ- ОДля каждого 1, где л,Если (Р - узО или (К + Р 3) - уаО, то3(3) - 3(3), иначе Ь(3) - 3 цЗ) + 1,Кнд 31, 32, 3(3), установленный на адресных входах ПЗУ 35, определяет последовательность опроса счетчиков 29 скорости,Опрос счетчиков 29 скорости осуществляет- .ся генератором 42 посредством ПЗУ 37, выходы. которого управляют мультиплексором32 и сумматором 45, где вычисляются соответствующие приращения скоростей транспортера и роликов. При этом изменениескорости транспортера происходит согласно следующей таблице..М1В + ЬЩ 1в - Ьаневозможная комбинация Чтобы исключить неравномерность загрузки датчиков, введено управление потоком корнеклубнеплодов посредством роликов 5 и 6. расположенных над транспортером 1, изменение скорости роликов осуществляется в зависимости от сигналов 3 з, при 31 =О и 32=0. Число разрядов в 3(З) равно количеству датчиков 15, Например, для щ = 4 изменения скорости производятся согласно таблице,Вычисление значения скоростей заносятся в регистры приводов правого 39 и левого 40 роликов. Если нет общей перегрузки 31 = О и 32 = О. но неравномерно загружены более двух датчиков, то изменяется скорость транспортера и скорости роликов управляются со скоростью транспортера, см. таблицу. Для этого значение кода скорости транспортера и). эапиВ йю8; (3)Х Г Скорости роликов 4 рЗр 2 р р О О О О (д Озф гзОаф ДадИ+ К ЮдОЮ+ овгзМ -ЬЯг,ЯЯ 0 0 О 0 О 1 0 0 1 О 1 0 О 1 0 О1 Сдг-ЬЯдг+оа.ъ 0 1 10 О, 1 0 0О 1 1 0 1 Я - ЬЯдд бар -ЬЯуд г.- е,ь з+дг,з 6 зЯ аз 3" г Я Я1 00 з "о Вз Ое 1 0 1 11 1 1ВФ 4 а ЮфанФ санного на счетчике 29, поступает на вход масштабного преобразователя 41 и через мультиплексор 32 и сумматор 36 поступает на входы регистров 39 и 40 приводов роликов, где и запоминается,Формула изобретения 1.Устройство для сепарации корнеклубнеплодов, включающее транспортеры с приводами, разравнивающие пальцевые ролики, установленнце над рабочей поверхностью верхнего транспортера, каналы ручьевой подачи корнеклубнеплодной массы, датчики и разделительные механизмы, а также систему управления, связанную с ними, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сепарации, снижения повреждаемости продукции, транспортеры установлены последовательно в линию с понижением уровня рабочей поверхности каждого последующего транспортера, при этом рабочая поверхность первого транспортера выполнена гладкой, рабочая поверхность второго транспортера имеет поперечные выступы, между которыми расположены отверстия, а рабочая поверхность третьего транспортера выполнена в виде ячеек, при этом пальцы разравнивающих роликов установленц по винтовой линии.2.Устройство по и,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что система управления выполнена. в виде цифровых счетчиков, мультиплексоров, сумматоров, постоянного запоминающего устройства, регистров, генератора.масштабного преобразователя, при этом 5 выходы каждого датчика соединены с соответствующими входами цифровых счетчиков, а их выходы соединены с входами мультиплексоров, выходы которых, образующие информационные каналы примесей и 10 корнеклубнеплодов, соединены с входамисумматоров, а их выходы соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства, причем его выходы соединены с управляющими входами муль типлексоров и сумматоров, чьи выходы, всвою очередь, соединены с входами регистров, при этом выход одного из счетчиков соединен с входом соответствующего мультиплексора через масштабный преобразо ватель, выходы которых соединены сэлектроприводами, кроме того, выход генератора соединен с управляющими входами всех элементов устройства.З.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено. поперечным отводящим транспортером, установленным между верхней и нижней ветвями второго транспортера, промежутки между выступами которого и ячейки третьего транспортера 30 находятся на одной продольной линии, проходящей также через ось датчиков.1746928 Состааитеаь Ю.КуроочкинРедактор Ю.СередаГехред ММоргентал КорректорМ.Демчик город, ул. Гагарина, 101 кий комбинат "Пэтен Производственно-изда аказ 2 М 5 Тэциж Подписное ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1130%, Москва, Ж-ЗБ, Раувская наб 4/5