Библиографическое описание:

Соловьев С. В. Способ сепарации корнеклубнеплодов // Молодой ученый. — 2012. — №6. — С. 493-495.

Целью уборки сахарной свеклы является сбор корнеплодов, обеспечивающий наибольший выход сахара с гектара и минимальные затраты, ресурсов. Сбор урожая и качество свеклы зависят от влажности почвы во второй половине вегетации, ее продолжительности и качества проведения уборочных работ. При влажной почве загрязнение корнеплодов и ботвы выше, а отсев земляных примесей ухудшается. От массы почвы на корнеплодах зависят затраты на их транспортировку к заводу и ее обратную транспортировку. Кроме того, в результате выноса почвы разрушается ее плодородие [1]. Для восстановления почвенного плодородия необходимо будет восполнять потери с помощью внесения органических удобрений, или с помощью посева сидеральных культур, что является достаточно затратным мероприятием.

Целью работы является повышение качества сепарации. Для достижения поставленной цели предлагается способ сепарации корнеклубнеплодов, предусматривающий пропускание вороха корнеклубнеплодов сразу после выкапывания через каскадный штифтовой сепаратор почвы. Существующие способы сепарации корнеклубнеплодов предусматривают одновременное отделение почвенных и растительных примесей на всех стадиях очистки. Однако это приводит к тому, что разные по свойствам примеси не могут быть одновременно полностью отсепарированы каждым типом очистительных рабочих органов. Поэтому, они последовательно переходят от одного очистительного рабочего органа к другому, не отделяясь один от другого, и покидают всю зону очистки с очень малой скоростью и степенью сепарации. Таким образом, каждый тип примесей, можно так сказать "мешает" в некоторой степени другому при взаимодействии с разными типами очистительных рабочих органов. Например, влажная почва залепляет просеивающие отверстия и мешает прохождению через них растительных примесей, растительные же примеси часто наматываются на очистительные вальцы и также уменьшают зазоры для просеивания почвы и т.д. Поэтому, для существенного повышения качества сепарации вороха необходимо после выкапывания корнеклубнеплодов сразу отсепарировать все почвенные примеси (по возможности большую их часть). Этого можно достигнуть целенаправленным отбором почвенных примесей сразу после выкапывания корнеклубнеплодов таким сепарирующим рабочим органом, который бы в малой степени реагировал на другие примеси, кроме почвенных. Таким сепарирующим рабочим органом для почвенных примесей может быть каскадный штифтовый сепаратор почвы, у которого каскад штифтовых заборных вальцев установлен дугообразно (т.е. по дугообразной кривой в продольно-вертикальной плоскости). При этом сверху над указанным каскадом установлены дополнительные направляющие (или прижимающие) рабочие органы, которые принудительно проталкивают только почвенные примеси в пространство между штифтами сепаратора. Корнеклубнеплоды из-за их размеров и расстояния между штифтами по внешним диаметрам вальцев в указанное пространство попасть не могут. Каждый заборный валец каскадного штифтового сепаратора в нижней части принудительно очищается от почвенных примесей, которые отсепарированы и покидают очиститель. Таким образом, каскадный штифтовый сепаратор почвы может отсепарировать до 95...98% почвенных примесей сразу же после выкапывания корнеклубнеплодов. Другие примеси (растительные остатки, камни) в дальнейшем будут легко отсепарированы другими типами очистительных рабочих органов.

Устройство, при помощи которого предлагается осуществить данный способ, схематически изображено на рисунке 1. Оно имеет подающий транспортер 1, каскад заборных вальцев 2 штифтового сепаратора (он может состоять из четырех заборных вальцев, которые расположены по дуговой линии в продольно-вертикальной плоскости). При этом первый заборный валец штифтового сепаратора 2 имеет больший диаметр, чем другие; все вальцы связаны с приводом во вращательное движение и вращаются в одном направлении, их штифты входят в пространство между штифтами предыдущих вальцев. Сверху над первым заборным вальцем 2 установлена приемная отбивающая приводная щетка 3, над вторым заборным вальцем 2 (строго на вертикальной оси вальца) установлена первая прижимающая приводная щетка 4, а в пространстве между третьим и четвертым заборными вальцами 2 установлена вторая приводная прижимающая щетка 5. При этом щетки 3, 4, 5 образованы пучками эластичного ворса. В нижней части всех заборных вальцов 2 в пространстве между их штифтами, подведены концы механических очистителей почвы 6. К последнему (четвертому) заборному вальцу 2 подведен конец пальчатой очистительной горки 7, а внизу под ней установлен прутковый транспортер 8. При этом штифты заборных вальцов 2 каскадного сепаратора могут иметь резиновое покрытие. Концы штифтов каждого последующего заборного вальца 2 входят в пространство между штифтами предыдущего заборного вальца 2 на незначительное расстояние (глубину), только перекрывают пространство между вальцами 2 и не мешают вращению всех заборных вальцов 2 в одном направлении. Направления вращения заборных вальцов 2 каскадного штифтового сепаратора, приводных щеток 3, 4 и 5, транспортеров 1, 8 и пальчатой очистительной горки 7 показаны стрелками. В процессе работы устройства подающий транспортер 1 подает ворох корнеклубнеплодов, которые очищаются, в зону сепарации. При этом приемная приводная отбивающая щетка 3 пучками эластичного ворса рассредоточивает ворох и с ускорением направляет его на поверхность первого заборного штифтового вальца 2, в результате чего почти вся масса почвенных примесей попадает на поверхность между его штифтами. Поскольку первый заборный валец 2 имеет наибольший диаметр, то значительная масса почвы после выкапывания попадает именно в указанное пространство.

Рис. 1 – Устройство для сепарации корнеклубнеплодов:

1- подающий транспортер; 2- заборный валец штифтового элеватора; 3,4,5- приводные щетки; 6 – очиститель почвы; 7- очистительная горка; 8 – прутковый транспортер


Корнеклубнеплоды, как твердые тела (с учетом расстояния между штифтами) в указанное пространство не попадают. При вращении первого заборного вальца 2 значительная масса почвы переходит в нижнюю часть и счесывается там механическими очистителями почвы 6. Поскольку скорость подачи вороха будет меньшей, чем угловая скорость вращения первого заборного вальца 2, то он способен отсепарировать (захватить своими штифтами) значительное количество почвенных примесей. Корнеклубнеплоды и часть почвенных примесей, которые будут не отсепарированы на первом каскаде очистителя, переходят на второй каскад сепаратора, то есть на второй заборный валец 2. При этом первая приводная прижимающая щетка 4, расположенная над вторым заборным вальцем 2, пучками своего эластичного ворса еще больше рассредоточивает ворох и принудительно проталкивает почвенные примеси, которые попадают уже в пространство между штифтами второго заборного вальца 2. Однако и в этом случае корнеклубнеплоды, перешедшие с первого заборного вальца 2 не могут попасть в пространство между штифтами второго заборного вальца 2, и переходят на третий, а в дальнейшем и на четвертый каскад, четвертый заборный валец 2. А почвенные примеси при вращении второго заборного вальца 2 попадают в нижнюю часть устройства и при помощи очистителя 6 счесываются и покидают сепаратор. Если почвенные примеси не будут отсепарированы при помощи трех каскадов заборных штифтовых вальцев 2, то вторая приводная прижимающая щетка 5 пучками своего эластичного ворса окончательно захватит эти почвенные примеси и вынуждено направит их в пространство между штифтами последнего (четвертого) заборного вальца 2, который по аналогичному принципу выведет их из зоны сепарации. При этом пучки эластичного ворса прижимающей щетки 5 будут находиться в зоне, где пересекаются штифты третьего и четвертого заборных вальцев 2. Все указанные движения (штифтов двух заборных вальцев 2 и пучки ворса щетки 5) создают в сильной степени рассредоточение (перемалывание) частиц почвы и она окончательно будет отсепарирована в пространстве между штифтами четвертого заборного вальца 2. Кроме того, поскольку вторая приводная прижимающая щетка 5 установлена в промежутке между третьим и четвертым заборными вальцами 2, то пучки ее эластичного ворса будут самостоятельно отделять налипшую на корнеклубнеплоды почву, а также сметать мелкие почвенные примеси. В этом случае они эффективно счесывают указанную налипшую на корнеклубнеплоды почву и принудительно направляют ее в пространство между штифтами последнего (четвертого) заборного вальца 2. Таким образом, двигаясь по каскаду четырех (а может быть и большее число каскадов) штифтовых заборных вальцев 2 по дугообразной траектории движения - сверху вниз, под действием собственного веса и вынужденных прижимающих усилий со стороны щеток 3, 4 и 5 почвенные примеси будут полностью отсепарированы. Корнеклубнеплоды движутся по внешним поверхностям заборных очистительных вальцев 2 не попадая в пространство между их штифтами и в пространство между самими вальцами 2, а, следовательно, их потери будут полностью исключены. Поскольку штифты заборных вальцев 2 могут иметь резиновое покрытие, то это позволит не допустить их травмирования. Очищенные от почвенных примесей корнеклубнеплоды попадут в дальнейшем на полотно пальчатой очистительной горки 7 и скатятся вниз по ее полотну на прутковый транспортер 8. Полная сепарация вороха корнеклубнеплодов от всех примесей, таким образом, произойдет на пальчатой очистительной горке 7, поскольку большие по размерам прочные почвенные примеси или камни могут быть не отсепарированы каскадным штифтовым сепаратором почвы.

Применение данного способа позволит повысить качество сепарации корнеклубнеплодов на 15...20%.


Литература:

1. Шпаар Д., Дрегер Д., Захаренко А. и др. Сахарная свекла (Выращивание, уборка, хранение) / Под общей редакцией Д. Шпаара. – М.: ИД ООО «DLV АГРОДЕЛО», 2006 – 315 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle