Устройство для сепарации корнеклубнеплодов

 

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, а именно, машины для сепарации корнеклубнеплодов. Сущность изобретения: устройство для сепарации корнеклубнеплодов1 состоит из последовательно установленных транспортеров, причем 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 приводат 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, масштабного преобразователя. 2 з.п.ф-лы, 7 ил. КЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{sa)s А 01 0 33/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 j 09, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° В»»з»е, gr»»» ° »1

8РЫп103ИА Я Ф РЛГ<ЧГИ0 ..:

Ви4чЩ{.(Я

1 (21) 4769446/15 (22) 13.12.89 (46) 15.07.92. Бюл, N. 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (72) С.Н. Никитин, К.Б. Цаллагов и Ю.И.

Щербаков (53) 631.362,7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f+ 1628246, кл. А 01 0 33!08, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ KOPНЕ КЛУБ Н Е ПЛОДОВ (57) Использование: сельскохозяйственное машиностроение, а именно, машины для сепарации, корнеклубнеплодов. Сущность изобретения, устройство для сепарации корнеклубнеплодов состоит из последовательно установленных транспортеров, при„„ SLJ„„ 1746928 Al 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, масштабного преобразователя. 2 з.п»ф-лы, 7

С:

1746928

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для сепарации корнеклубнеплодов.

Цель изобретения — повышение качества сепарации, снижение повреждаемости продукции.

На 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 - движение объекта 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 ниже .. рабочей поверхности предыдущего. Над первым транспортером 1 с плоской бесконечной лентой 4 установлены два разрэвнивающих ролика 5 и 6 с пальцами 7. вершины .которых образуют винтовую линию. Рабочэя поверхность второго транспортера 2 имеет поперечные выступы 8 и впадины между ними 9. Транспортер 2.набран иэ отдельных секций 10. Во впадинах 9 выполнены отверстия 11. Между верхней и нижней ветвями второго транспортера 2 установлен поперечный отводящий транспортер 12. Вслед за вторым транспортером установлен третий транспортер 3 одиночной подачи объектов. Рабочая поверхность третьего транспортера 3 образована ячейками 13 с выполненными в них двухуровневыми воронками 14. В двухуровневой воронке 14 верхняя часть представляет собой усеченный конус 15 с углом наклона к вертикали образующей.Q>, нижняя часть-. перевернутый кверху основанием тетраэдр

16 с углом наклона ребра к вертикали Q.

Непосредственно в месте схода массы с третьего транспортера 3 установлены датчики (Д 5-8) 17, чувствительные элементы 18 которых выполнены разомкнутыми. Движение транспортеров 1 — 3 осуществляется приводом (ПР1) 19, при этом их скорость оценивается датчиком скорости (Дс1) 20, Вращение развивающих роликов 5 и 6 осуществляется приводами (ПР2), (ПРз) 21 и

22, а скорости их вращения определяются датчиками (Дсг, Дсз) 23 и 24. Транспортер 12 движется под воздействием привода (ПР4)

25. Разделительные устройства 26 ApNBOдятся 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 формирования на основе этого управляющих воздействий. на приводы 19.21 и 22.

Цифровая схема 28 состоит из счетчиков

29-31, которые соединены с соответствую5 щими мультиплексорами 32-34. Выходы . мультиплексоров 33 и 34 подключены к сумматору 35, выход мультиплексора 32 подключен к сумматору 36. При этом выходы сумматора 33 подаются на адресные и уп10 равляющие входы постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 37, выходы которого . в свою очередь соединены с управляющими входами мультиплексора 32 и сумматора 36,. а его выходы подаются на входы регистров

15 38 — 40. Выход счетчика 29 подключен также к входу масштабного преобразования 41, выход которого соединен с одним из входов мультиплексора 32. Выход генератора 42 подключен к управляющим входам суммато20 ров 35 и 36, мультиплексоров 32-34 регистров 38-40 и ПЗУ 37. Сумматор 35 состоит иэ схемы 43 контроля общей перегрузки датчиков 17., а также схемы 44 контроля перегрузки каждого датчика 17 по примеси, выход

25 которой подается на счетчик 45, и схемы 46 контроля общей загрузки каждого датчика

17, 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 первого

35 транспортера 1, где в средней его части под воздействием роликов 5 и 6 она разравнивается и смещается. После чего масса поступает на второй транспортер 2. движущийся быстрее, чем первый транспортер 1 (у2 > ч1).

40 Поверхность второго транспортера 2 способствует концентрированию обьектов между выступами 8, причем различие в скоростях транспортеров препятствует образованию сгущений вороха между выступами 9.

45 Кроме того. через отверстия 10 просыпаются на поперечный отводящий транспортер

12 элементы вороха. которые по размеру меньше размера корнеклубнеплодов мел. кой фракции (d S Q

26. Далее собранная в ручьи масса поступает на третий транспортер 3. движущийся быстрее, чем второй транспортер 2 (уз > ч2).

55 Для качественного инспектирования и разделения корнеклубнеплодовой массы необходима одиночная подача объектов, предпосылкой которой является фиксация их относительно полотна третьего транспортера 3. Объект, попадая в двухуровне1746928 чз m ! ф/ °

W ч1=—

Скорость второго транспортера 2 взаимо30 связана со скоростью первого транспортера 1 выражением чг = вч1.

I h l (Ь)1, W = МИ 1/Чг = Ж, 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 h или расстояние между рабочей поверхностью 25 третьего транспортера и разделительной пластиной определяется из выражения где g = 9,81 мlc — ускорение свободного падения;

1 — абсцисса касания объекта с раздели- 35 тельной пластиной; чэ- линейная скорость полотна третьего транспортера.

На данное выражение накладывается условие

40 где (h) — допустимое значение высоты падения корнеклубнеплодов на обрезиненную 45 . поверхность.

Предельное значение. скорости третьего транспортера 3 и, следовательно, схода объектов с него определяется из выражения ч 2 (g th)+! s)na 2,pc) с где а — угол наклона разделительных пластин. ° .55 Баланс производительности транспортеров обуславливает надежную работу устройства: где чч — производительность устройства в целом;

Wt = M/2 Wo — производительности первого, второго, третьего транспортеров, выраженные в количестве объектов,,размер которых находится в интервале фракций от мелкой до крупной, Расстояние между осями воронок рабочей поверхности третьего транспортера 3 onðåделяется из выражения где m = — — количество ручьев; .8

 — ширина транспортеров устройства;

Ю = 1,40макс — 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 l7,20,23 и 24 за определенный период времени t 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 = t+ r.

1746928

10

О, то$2-1, 20

S1 $2

0 0

0 1

1 . 0

N1=N1- ДВ.

7

Вычисление 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 $1. $2 которого формируются сигналы высокого или низкого уровня, которые поступают на старшие разряды адресного входа ПЗУ 37. Сигналы S1, Sz на выходе сумматора 35 формируют в соответствии со следующим алгоритмом:

Если ., ;, (К1 + Рi} - у1 > О, то S1=0, I-1 иначе $1=1, Если m ) (Ki+ Pi) — у2 <

1с 1 .иначе $2=0, где К1 — информация (в двоичном коде), за фиксированная на 1-м счетчике корнеклубнеплодов;

P1 — информация (в двоичном коде}, зафиксированном на i-м счетчике примеси;

m — число датчиков; у1 — верхнее допустимое значение суммы;

yz — нижнее допустимое значение суммы. приведенные выражения S1, Sz формируются на элементе 44 контроля общей суммы при сравнении с установками у1 и Yz, поступающими на сумматор 34. Вычисление перегрузки каждого датчика 15 производится также сумматором 35 при опросе счетчиков 30 и счетчиков 31. При этом на выходе

$(j) 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 у3 — 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 у4 (где у4 — 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 ло1ического сложения). где формируется окончательный код управления, который поступает на средние разряды адресных входов ПЗУ, Двоичный код на выходе $1(З) сумматора 35 формируется следующим алгоритмом;

Все $1(3)- О

Для каждого 1, где i 1...m

Если ((P1 - y3l > О или ((K1 + Pi) - у4 > О, то

$((3} - Si(3). иначе $ (3) - $1(3}+ 1.

Кир S1, $2, $1(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 мультиплексором

32 и сумматором 45, где вычисляются соответствующие приращения скоростей транспортера и роликов. При этом изменение скорости транспортера происходит согласно следующей таблице. . N1

Nf

N1 +ДЩ1

N1 — Д а1 невозможная комбинация где N1 — текущее значение скорости транспортера;

AN1 — приращение скорости транспортера.

Вычисленное новое значение скорости заносится в регистр 38 привода транспортера. Изменение скорости транспортера происходит также при перегрузке по примеси более двух датчиков, на что может указывать

35 двоичный код на выходе Si(3) сумматора 35, при этом изменение скорости транспортеров вычисляется по формуле .

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

S3, при S1 = 0 и Sz = О. Число разрядов в $1(З) равно количеству датчиков 15, Например, для m = 4 изменения скорости производятся согласно таблице, Вычисление значения скоростей заносятся в. регистры приводов правого 39 и левого 40 роликов. Если нет общей перегрузки S1 = О и Sz = 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 и1. эапи° °

Я; (3)

Х Г

Скорости роликов

4р Зр 2р 1р

0 0 0 0 Я

+3 2.3

Я31 6 И,3

Qg+h6)P 3

О3

Ю3+ О гЗ

Qq -ЬЯу.g

633 Cj3i

0 0 0

0 0 1

0 0

0 1 0

0 0

0 1

03 -b ßz g

6)z+ Ь 6Ре у. 0

@2 2в3

Яе - о „

0 1 1

0 О.

1 0 0

1 0 l

1 0 .l

63 - 6 Яд.g

63Р -6ЯУ 3

Я - ЬЯд 3 з+е® .з

©з лявон

Яе Qi! 1 0

1 1 0

Я3 -COi

0 э Оi

1 1 1

1 1 1 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, разраенивающие пальцевые ролики, установленные 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 установлены по винтовой линии.

2.Устройство по и.1, q 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 входами сумматоров, а их выходы соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройств", причем его выходы соединены с управляющими входами муль15 типлексоров и сумматоров, чьи выходы, в свою очередь, соединены с входами регистров, при этом выход одного из счетчиков соединен с входом соответствующего мультиплексора через масштабный преобразо20 ватель, выходы которых соединены с электроприводами, 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 е25 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

1746928

Составитель Ю.Курочкин

Редактор K).Ñåðâäà ° Гехред ММоргентал КорректорМ.Демчик

Заказ 2ОО5 734рак Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113036. Москва, Ж-ЗБ, Рауюская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 !