Результат интеллектуальной деятельности: АГРЕГАТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЕРГИ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а точнее к пчеловодству, и предназначено для извлечения перги из пчелиных сотов и очистки ее от примесей.

Известна установка для извлечения перги, в которой отдельно установлены измельчитель перговых сотов в виде вертикальной цилиндрической рабочей камеры с расположенным внутри ротором со штифтами (лопатками), пневмосепаратор, включающий циклон с аспирационным каналом, сообщающим полость рабочей камеры с циклоном и приводы (патент RU №2275800, 2004 г.).

Недостатки ее связаны с раздельно установленными устройствами измельчителя и пневмосепаратора и вытекающими из этого большой металлоемкостью, значительными затратами на изготовление, обслуживание и эксплуатацию. Кроме того, качество готовой перги остается низким из-за неравномерности подачи измельченной воскоперговой массы в пневмосепаратор. Также в измельчителе установки происходит переизмельчение гранул перги от жестких соударений их со штифтами, расположенными по цилиндрической поверхности рабочей камеры и ее днищу, что снижает качество готового продукта.

Известен также агрегат для извлечения перги прототип, который содержит измельчитель перговых сотов в виде вертикальной цилиндрической рабочей камеры с расположенным внутри ротором, снабженным радиально установленными штифтами, пневмосепаратор в виде циклона с аспирационным каналом, сообщающим полость рабочей камеры с циклоном и привод. Узлы агрегата размещены в общем корпусе, при этом цилиндрическая рабочая камера расположена над циклоном и выполнена перфорированной по нижней части цилиндрической поверхности. Циклон жестко скреплен с цилиндрической рабочей камерой с охватом перфорированного участка и содержит внутри аспирационный канал в виде трубы. На нижнем конце аспирационного канала установлена муфта с возможностью перемещения по трубе и фиксации в рабочем положении. Над аспирационным каналом, на общем валу с ротором рабочей камеры, установлен вентилятор и отводной патрубок для выноса воскового сырья, а под циклоном расположена емкость для перги (патент RU №2452175, 2010 г.).

Существенным недостатком агрегата является: крошение гранул перги при взаимодействии их со штифтами и острыми кромками отверстий перфорации камеры измельчения, осаждение и залеживание измельченной воскоперговой массы на дне камеры измельчения под нижним штифтом, приводящее к ухудшению качества перги и увеличению затрат труда на эксплуатацию агрегата.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании агрегата для извлечения перги упрощенной и облегченной конструкции и в высоком качестве получаемой перги.

Техническое решение заключается в том, что за счет объединения камер измельчителя перговых сотов и циклона пневмосепаратора в одну коническую рабочую камеру происходит снижение ударной нагрузки на измельчаемый материал по мере его продвижения к выгрузному окну с одновременной сепарацией отделившейся восковой основы сота в камере измельчения.

Технический результат достигается тем, что агрегат для извлечения перги, содержащий измельчитель перговых сотов с вертикально расположенным внутри ротором, снабженным радиально установленными штифтами, пневмосепаратор в виде циклона с аспирационным каналом, на нижнем конце которого установлена муфта с возможностью перемещения и фиксацией в рабочем положении, на общем валу с ротором рабочей камеры установлен вентилятор с отводным патрубком для выноса воскового сырья, а под циклоном расположена емкость для перги, а камеры измельчителя перговых сотов и циклона пневмосепаратора объединены в одну рабочую камеру, которая выполнена конической формы и сужающаяся к низу, вал ротора выполнен в виде трубы с расположенными по периферии отверстиями, размер которых меньше диаметра вписанной окружности шестигранника поперечного сечения гранул перги, а ее внутреннее пространство образует аспирационный канал. Полый вал ротора снабжен штифтами, длина которых уменьшена к низу конической рабочей камеры, причем вал ротора жестко консольно соединен с крыльчаткой вентилятора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный агрегат для извлечения перги соответствует критерию «Новизна», так как имеет отличия от прототипа:

- камеры измельчителя перговых сотов и циклона пневмосепаратора объединены в одну рабочую камеру;

- рабочая камера выполнена конической, сужающейся книзу;

- вал ротора выполнен в виде полой трубы с расположенными по периферии отверстиями;

- внутреннее пространство вала ротора является аспирационным каналом;

- размер отверстий перфорации вала ротора меньше диаметра вписанной окружности шестигранника поперечного сечения гранул перги;

- вал ротора жестко консольно соединен с крыльчаткой вентилятора;

- длина штифтов на валу ротора уменьшена к низу конической камеры.

Объединение камер измельчителя перговых сотов и циклона пневмосепаратора в одну рабочую камеру позволяет упростить конструкцию и уменьшить материалоемкость агрегата для извлечения перги. Полый вал ротора выполняет функцию аспирационного канала. Благодаря перфорации боковой поверхности вала ротора и рабочей камеры, выполненной в виде конической формы, диаметр которой уменьшается книзу, происходит предварительное удаление восковой основы из камеры за счет всасывания ее в отверстия полого вала ротора в процессе измельчения пергового сота. Для исключения засасывания гранул перги в аспирационный канал размер отверстий перфорации вала ротора сделан меньше диаметра вписанной окружности ее шестигранного поперечного сечения. При вращении вала ротора происходит самоочистка отверстий его перфорации центробежными силами при попадании в них крупных частиц воска и гранул перги.

Привод агрегата осуществляется от одного электродвигателя за счет жесткого консольного соединения вала ротора с крыльчаткой вентилятора. Установка вала ротора под вентилятором позволяет создать в его полости всасывающий поток воздуха. Поток воздуха засасывается через нижний обрез муфты полого вала ротора и отверстия его перфорации, проходит через крыльчатку и выбрасывается из вентилятора.

Длина штифтов на валу ротора ступенчато уменьшается к низу конической рабочей камеры. Для разрушения кусков пергового сота, поступающих в агрегат, необходимо большое разрушающее усилие, которое обеспечивается высокой окружной скоростью длинных штифтов вала ротора. При его разрушении образуются более мелкие куски сота, для разрушения которых нужно меньшее усилие, которое обеспечивается штифтами меньшей длины во втором ярусе. Дальше образуются смесь измельченной восковой основы и отделенных гранул перги, которые необходимо очистить от восковых оболочек без разрушения гранул перги. Поэтому в нижнем ярусе установлены самые короткие штифты, осуществляющие шелушение восковых оболочек.

Между нижней частью конической рабочей камеры и передвижной муфтой, установленной на перфорированном полом валу ротора, образован кольцевой зазор. В образованный кольцевой зазор проходят гранулы перги, а куски сотов измельчаются нижними короткими штифтами, закрепленными на полом валу ротора.

На чертежном материале показан агрегат для извлечения перги. Агрегат содержит коническую рабочую камеру 1 с загрузочной горловиной 2. Внутри конической рабочей камеры размещен полый вал ротора 3 с радиально расположенными штифтами 4. На нижней части полого вала ротора 3 расположены сквозные отверстия 5, которые совместно с полостью вала ротора 3 образуют аспирационный канал 6. Над рабочей камерой 1 установлен вентилятор 7. На вал 8 электродвигателя 9 установлена крыльчатка 10 центробежного вентилятора 7. Полый вал ротора 3 жестко соединен с входным отверстием крыльчатки 10 центробежного вентилятора 7, так что аспирационный канал 6 сообщен через внутреннее пространство крыльчатки 10 и отводной патрубок 11 с фильтр-мешком 12 для сбора воскового сырья. На нижнем свободном конце полого вала ротора 3 закреплена муфта 13 с возможностью перемещения вдоль его оси и фиксации. Нижний обрез муфты 13 и нижняя часть сужающейся конической рабочей камеры 1 агрегата образуют кольцевой зазор Δ, сопоставимый с размерами гранулы перги. Под выходным окном 14 установлена емкость 15 для гранул перги. Привод полого вала ротора 3 и крыльчатки 10 центробежного вентилятора 7 осуществляется от вала 8 электродвигателя 9. Между корпусом вентилятора 7 и конической рабочей камерой 1 размещен подшипниковый узел 16.

Работа агрегата осуществляется следующим образом. Подготовленные к переработке куски перговых сотов подают через загрузочную горловину 2 в коническую рабочую камеру 1, где они измельчаются под воздействием штифтов 4 вращающегося полого вала ротора 3. Куски перговых сотов сначала попадают под воздействие длинных штифтов 4, обладающих большей разрушающей силой. В результате ударов куски сота разрушается на более мелкие части с частичным разрушением сота до гранул перги и восковой основы сота. За счет ударного воздействия, центробежной силы и воздушного потока образуется воздушно-продуктовый слой, в котором легкие частицы находятся ближе к оси вращения штифтов 4, а тяжелые частицы пергового сота отбрасываются к стенкам конической рабочей камеры 1. При дальнейшем опускании частицы пергового сота попадают под воздействие более коротких штифтов 4, ударного воздействия которых достаточно для разрушения сотов и недостаточно для разрушения гранул перги. При вращении крыльчатки 10 центробежного вентилятора 7 создается всасывающий поток воздуха внутри аспирационного канала 6, который засасывает воздух через отверстия 5 и нижний обрез свободного конца полого вала ротора 3. Более легкие восковые частицы удаляются непосредственно из рабочей камеры 1 через сквозные отверстия 5 за счет всасывающего потока и выбрасываются вентилятором 7 в фильтр-мешок 12. Остальная смесь гранул перги и измельченной восковой основы сота проходит в кольцевой зазор Δ, образованный нижним обрезом муфты 13 и нижней частью конической рабочей камеры 1, и попадет в зону сепарации. Где более легкая восковая основа сота всасывается в аспирационный канал 6 полого вала ротора 3 и перемещается в фильтр-мешок 12, а очищенные гранулы перги опускаются в емкость 15. Для установки требуемого кольцевого зазора Δ, муфту 13 перемещают вверх или вниз по нижней части полого вала ротора 3 и фиксируют.

Благодаря наличию этих признаков агрегат становится более компактным, менее металлоемким и для осуществления рабочего процесса требуется один электродвигатель. Также применение штифтов различной длины (длина уменьшается сверху вниз) уменьшает переизмельчение перги вследствие уменьшения силы удара штифтов о соты и пергу по мере опускания их к выгрузному окну.

Перфорация нижней части полого вала ротора агрегата позволяет частично выводить мелкие частицы восковой основы сота из конической рабочей камеры еще на начальной стадии измельчения.

Экономический эффект достигается за счет увеличения количества выхода гранул перги из пчелиных сотов с высокой степенью их очистки от воскового сырья и уменьшения переизмельчения гранул, что приводит к лучшей сохранности питательных веществ при хранении и более привлекательному товарному виду.