RU2399190C1 - Rotary orienting device for roots of conical shape - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: orienting device is a V-shaped trough, open at the top and bottom. The trough is formed with a fixed vertical plane and the blade of the blade rotor, which is set to the vertical plane with a gap of 1…2 mm horizontally. The rotor blades are flat, have a rectangular shape and of similar size. The tapering concave output tray is installed under the rotor blade. Line of the tray bottom is at an angle to the horizontal more than the angle of friction of roots on its surface.

EFFECT: invention has enhanced productivity and increased reliability of orienting of a large size range of a cone-shaped roots, regardless of their size-mass characteristics.

6 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для ориентации корнеплодов конической формы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to devices for orienting conical root crops.

Известны устройства для ориентирования предметов конической формы (А.с. СССР №244162, БИ №7 1969 г.; А.с. СССР №361934, БИ №2 1973 г.; А.с. СССР №475973, БИ №25 1969 г.) и др. Эти устройства просты по конструкции, но ориентируют лишь небольшой размерный диапазон корнеплодов конической формы, имеют низкую производительность и недостаточную надежность ориентирования.Known devices for orienting conical objects (A.S. USSR No. 244162, BI No. 7 of 1969; A.S. USSR No. 361934, BI No. 2 of 1973; A.S. USSR No. 4775973, BI No. 25 of 1969 d.) and others. These devices are simple in design, but they orient only a small size range of conical root crops, have low productivity and insufficient orientation reliability.

Известна машина для посадки корнеплодов (А.с. СССР №1299536, МКИ А01С 11/02, БИ №12 1987 г.). Ориентирующее устройство машины выполнено в виде криволинейного скребкового транспортера, движущегося в V-образном желобе. Корнеплоды, занявшие положение хвостовой частью вниз на криволинейном участке V-образного желоба, выпадают из захватов, и скребок уходит пустым. Корнеплоды, занявшие положение хвостовой частью вверх, через промежуточный лоток подаются в воронку распределительного устройства, а затем в накопитель.A known machine for planting root crops (A.S. USSR No. 1299536, MKI A01C 11/02, BI No. 12 of 1987). The orienting device of the machine is made in the form of a curved scraper conveyor moving in a V-shaped groove. The root crops, which occupied the tail part down on the curved section of the V-shaped trough, fall out of the grips, and the scraper leaves empty. The root crops, which occupied the position of the tail part up, through the intermediate tray are fed into the funnel of the switchgear, and then into the drive.

Недостатком данного устройства является возможное повреждение корнеплодов из-за увеличения числа этапов ориентирования некоторых корнеплодов, ввиду их сброса при неправильном ориентировании. Ориентирующее устройство имеет сложную конструкцию, металло- и энергоемко.The disadvantage of this device is the possible damage to root crops due to an increase in the number of stages of orientation of some root crops, due to their discharge in case of incorrect orientation. The orienting device has a complex structure, metal- and energy-intensive.

Известно устройство для ориентации моркови (Великобритания, Заявка №1353706, приоритет Дании 21.06.1971 г., №3029; Публикация 22.05.1974 г. №4442). Ориентирующее устройство включает два диска, которые установлены на общем ведущем валу, на расстоянии друг от друга и сужаются к середине; стопорный элемент и упор, расположенные под углом к горизонтали по разные стороны в створе между этими дисками, а также направительный желоб, установленный над дисками вертикально.A device for orienting carrots is known (Great Britain, Application No. 1353706, priority of Denmark 06.21.1971, No. 3029; Publication 05.22.1974, No. 4442). The orienting device includes two discs that are mounted on a common drive shaft, at a distance from each other and taper towards the middle; a locking element and a stop located at an angle to the horizontal on different sides in the alignment between these disks, as well as a guide chute, mounted vertically above the disks.

При поступлении корнеплодов из направительного желоба головкой вниз морковь защемляется между дисками, и вследствие вращения дисков ориентируется головкой в направлении вращения дисков. При поступлении корнеплодов из направительного желоба головкой вверх морковь проваливается между дисками и благодаря наличию упора и вращению дисков также ориентируется головкой в направлении вращения дисков. Набегая на стопорный элемент, корнеплод скользит по его поверхности вниз и сходит с ориентирующего устройства.Upon receipt of root crops from the guide chute, the carrots are pinched between the discs with their heads down, and due to the rotation of the discs, the head is oriented in the direction of rotation of the discs. Upon receipt of root crops from the directional trough, the carrots head down between the discs, and due to the stop and rotation of the discs, the carrots are also oriented by the head in the direction of rotation of the discs. Running into the locking element, the root crop slides down its surface and leaves the orienting device.

Недостатком данного ориентирующего устройства является его ненадежность, связанная с тем, что корнеплоды подаются в ориентирующее устройство вертикально, в результате чего при падении корнеплода возможен удар и отскок в любом произвольном направлении, т.е. процесс ориентирования приобретает случайный характер; ориентируется небольшой размерный диапазон корнеплодов, в связи с тем, что в створе между дисками упор для разворота хвостовой части корнеплода закреплен жестко на определенном уровне.The disadvantage of this orienting device is its unreliability, due to the fact that the root crops are fed vertically into the orienting device, as a result of which, when the root crop falls, it is possible to hit and bounce in any arbitrary direction, i.e. the orientation process takes on a random character; the small size range of root crops is oriented, due to the fact that in the alignment between the disks, the stop for turning the root part of the root crop is rigidly fixed at a certain level.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является устройство для ориентации корнеплодов к посадочной машине (Патент РФ №2237397, МКИ А01С 11/00, 11/02, БИ №28 от 10.10.2004 г.), содержащее бесконечный тяговый элемент с захватами, перемещающийся в V-образном желобе, открытом сверху и снизу и имеющем горизонтальный ориентирующий участок прямолинейной формы. Бесконечный тяговый элемент установлен сбоку от V-образного желоба и расположен параллельно одной из боковин V-образного желоба. Угол между боковинами V-образного желоба меньше минимального значения угла конусности хвостовой части корнеплода.The closest in technical essence to the claimed invention is a device for orienting root crops to a planting machine (RF Patent No. 2237397, MKI A01C 11/00, 11/02, BI No. 28 of 10.10.2004), containing an endless traction element with grippers, moving in a V-shaped gutter, open at the top and bottom and having a horizontal orienting section of a rectilinear shape. An endless traction element is installed on the side of the V-shaped groove and is parallel to one of the sides of the V-shaped groove. The angle between the sides of the V-shaped trough is less than the minimum value of the taper angle of the tail of the root crop.

Корнеплоды поштучно подаются в ориентирующее устройство сверху, до соприкосновения с ориентирующими поверхностями V-образного желоба. Приобретенная центром масс корнеплода линейная скорость преобразуется в угловую скорость разворота. Корнеплод зависает на уровне плоскости максимального диаметра с опорой в двух точках, являющихся воображаемой осью вращения корнеплода при его развороте, и выносится к посадочному аппарату скребками. Если корнеплод фиксируется в створе ориентирующих поверхностей хвостовой частью вверх, то он принудительно разворачивается лопастями битерного барабана.Root crops are individually delivered to the orienting device from above, until they come into contact with the orienting surfaces of the V-shaped groove. The linear velocity acquired by the root center of mass is converted to the angular velocity of the turn. The root crop hangs on the plane of maximum diameter with a support at two points, which are the imaginary axis of rotation of the root crop when it is rotated, and is carried out to the planting apparatus by scrapers. If the root crop is fixed in the alignment of the orienting surfaces with the tail part up, then it is forcibly turned around by the blades of the beater drum.

Недостатки данного устройства: строгий жестко фиксированный угол между ориентирующими поверхностями V-образного желоба ограничивает размерный диапазон ориентируемых корнеплодов и снижает качество ориентирования (из-за большого разброса угла конусности хвостовой части корнеплодов); ориентирующие поверхности V-образного желоба в процессе работы загрязняются остатками почвы, что меняет угол между ориентирующими поверхностями, их конфигурацию и коэффициент трения, процесс ориентации приобретает случайный характер, изменяются кинематические режимы подачи корнеплодов от ориентирующего устройства, что ведет к пропускам в работе посадочного аппарата и снижает качество ориентирования; механизм ориентации сложен по конструкции, имеет много кинематических передач, низкую производительность и требует постоянного контроля своей работы.The disadvantages of this device: a strict, rigidly fixed angle between the orienting surfaces of the V-shaped gutter limits the size range of orientable root crops and reduces the quality of orientation (due to the large variation in the angle of taper of the root portion of the root crops); the orienting surfaces of the V-shaped trough during work are contaminated by soil residues, which changes the angle between the orienting surfaces, their configuration and coefficient of friction, the orientation process becomes random, the kinematic modes of root crops supply from the orienting device change, which leads to omissions in the planting apparatus and reduces the quality of orientation; The orientation mechanism is complex in design, has many kinematic gears, low productivity and requires constant monitoring of its work.

Заявленное изобретение направлено на устранение вышеотмеченных недостатков, улучшение качества ориентирования и упрощение конструкции ориентирующего устройства.The claimed invention is aimed at eliminating the above-mentioned disadvantages, improving the quality of orientation and simplifying the design of the orienting device.

Задача решена тем, что в предлагаемом роторном ориентирующем устройстве для корнеплодов конической формы V-образный желоб, открытый сверху и снизу, образован неподвижной вертикальной плоскостью и лопастью лопастного ротора, которая установлена к ней с зазором 1…2 мм по горизонтали, причем лопасти лопастного ротора плоские, имеют прямоугольную форму и одинаковы по размеру, под лопастным ротором установлен сужающийся к концу вогнутый приемный лоток, линия дна которого расположена под углом к горизонтали больше, чем угол трения скольжения корнеплодов по его поверхности.The problem is solved in that in the proposed rotary orienting device for root crops of conical shape, the V-shaped chute, open above and below, is formed by a fixed vertical plane and a blade of a rotor blade, which is mounted to it with a gap of 1 ... 2 mm horizontally, and the blades of a rotor blade flat, have a rectangular shape and are identical in size, a concave receiving tray tapering towards the end is installed under the rotor rotor, the bottom line of which is located at an angle to the horizontal greater than the sliding friction angle root crops on its surface.

Остальные признаки заявляемого устройства частные, поскольку характеризуют лишь конкретное исполнение того или иного узла.The remaining features of the claimed device are private, since they characterize only a specific implementation of a particular node.

На фиг.1 представлена принципиальная схема роторного ориентирующего устройства для корнеплодов конической формы, на трех видах: а - вид спереди; б - вид сбоку; в - вид сверху.Figure 1 presents a schematic diagram of a rotary orienting device for root crops of conical shape, in three types: a - front view; b - side view; in - top view.

На фиг.2 представлены схемы последовательности ориентирования корнеплода роторным ориентирующим устройством (вид сбоку).Figure 2 presents the sequence diagram of the orientation of the root rotary orienting device (side view).

Роторное ориентирующее устройство для корнеплодов конической формы (фиг.1) представляет собой лопастной ротор 1, который установлен с зазором 1…2 мм к неподвижной вертикальной плоскости 2. Лопасти лопастного ротора 1 плоские, имеют прямоугольную форму и одинаковы по размеру. Под лопастным ротором 1, симметрично посередине установлен сужающийся к концу вогнутый приемный лоток 3, линия дна которого расположена под углом к горизонтали больше, чем угол трения скольжения корнеплодов по его поверхности.The rotary orienting device for root crops of conical shape (Fig. 1) is a blade rotor 1, which is installed with a gap of 1 ... 2 mm to a fixed vertical plane 2. The blades of the blade rotor 1 are flat, have a rectangular shape and are identical in size. Under the blade rotor 1, a concave receiving tray 3 tapering toward the end is installed symmetrically in the middle, the bottom line of which is located at an angle to the horizontal greater than the angle of friction of the root crops sliding on its surface.

Роторное ориентирующее устройство работает следующим образом (фиг.2). При вращении лопастного ротора 1 одна из его лопастей и неподвижная вертикальная плоскость 2 образуют V-образный желоб, открытый сверху и снизу. Корнеплоды по одному захватываются одной из лопастей лопастного ротора 1 и за счет момента от силы тяжести занимают горизонтальное устойчивое положение длинной осью вдоль оси вращения лопастного ротора 1 между соседними лопастями. При повороте лопасти лопастного ротора 1 от горизонтали на величину угла трения качения корнеплод перекатывается по поверхности лопасти и оказывается в V-образном желобе, открытом сверху и снизу, который образован данной лопастью лопастного ротора 1 и неподвижной вертикальной плоскостью 2. При дальнейшем вращении лопастного ротора 1 кратчайшее расстояние между краем лопасти ротора и неподвижной вертикальной плоскостью 2 увеличивается, корнеплод разворачивается хвостовой частью вниз и зависает на уровне плоскости наибольшего диаметра с опорой в двух точках, являющихся опорными точками воображаемой оси вращения корнеплода, относительно которой происходит разворот. Самоориентация (разворот) корнеплода хвостовой частью вниз происходит за счет конусной формы хвостовой части корнеплода и момента сил, возникающего в V-образном створе, образованном лопастью лопастного ротора 1 и неподвижной вертикальной плоскостью 2, за счет смещения центра тяжести от плоскости наибольшего диаметра в сторону хвостовой части. На наклонной вогнутой поверхности приемного лотка 3 корнеплод окончательно ориентируется хвостовой частью вниз и, сохраняя исходное сориентированное положение, сходит с ориентирующего устройства.Rotary orienting device operates as follows (figure 2). During the rotation of the blade rotor 1, one of its blades and a fixed vertical plane 2 form a V-shaped groove open from above and from below. Root crops, one at a time, are captured by one of the blades of the rotor 1 and, due to the moment of gravity, occupy a horizontal stable position with a long axis along the axis of rotation of the rotor 1 between adjacent blades. When the blades of the rotor rotor 1 are turned horizontally by the amount of the rolling friction angle, the root crop rolls over the surface of the blade and ends up in a V-shaped chute, open from above and below, which is formed by this blade of the rotor 1 and a stationary vertical plane 2. With further rotation of the rotor 1 the shortest distance between the edge of the rotor blade and the fixed vertical plane 2 increases, the root crop unfolds with its tail part down and hangs at the level of the plane of the largest diameter with the support at two points, which are the reference points of the imaginary axis of rotation of the root crop, relative to which the rotation takes place. Self-orientation (rotation) of the root crop with the tail part down occurs due to the conical shape of the tail part of the root crop and the moment of forces arising in the V-shaped alignment formed by the blade of the rotor blade 1 and the stationary vertical plane 2, due to the shift of the center of gravity from the plane of the largest diameter towards the tail parts. On the inclined concave surface of the receiving tray 3, the root crop is finally oriented with its tail part down and, while maintaining the initial oriented position, comes off the orienting device.

Таким образом, предлагаемое роторное ориентирующее устройство по сравнению с прототипом обеспечивает ориентирование большого размерного диапазона корнеплодов конической формы независимо от их размерно-массовых характеристик и повышение производительности.Thus, the proposed rotary orienting device in comparison with the prototype provides orientation of a large size range of conical root crops regardless of their size and mass characteristics and increase productivity.

По изобретению проведены лабораторные исследования, получены положительные результаты.According to the invention, laboratory studies were carried out, positive results were obtained.

Claims (1)

Роторное ориентирующее устройство для корнеплодов конической формы, ориентирующие поверхности которого образуют V-образный желоб, открытый сверху и снизу, отличающееся тем, что V-образный желоб образуют неподвижная вертикальная плоскость и лопасть лопастного ротора, которая установлена к вертикальной плоскости с зазором 1…2 мм по горизонтали, причем лопасти лопастного ротора плоские, имеют прямоугольную форму и одинаковы по размеру, под лопастным ротором установлен сужающийся к концу вогнутый приемный лоток, линия дна которого расположена под углом к горизонтали больше, чем угол трения скольжения корнеплодов по его поверхности. Rotary orienting device for conical root crops, the orienting surfaces of which form a V-shaped gutter open from above and below, characterized in that the V-shaped gutter form a fixed vertical plane and a blade rotor blade, which is mounted to a vertical plane with a gap of 1 ... 2 mm horizontally, and the blades of the rotor blade are flat, have a rectangular shape and the same size, under the blade rotor there is a concave receiving tray tapering towards the end, the bottom line of which is located wife at an angle to the horizontal is greater than the angle of friction of the root crops sliding on its surface.

Images