Результат интеллектуальной деятельности: Установка для переработки плодов арбузов

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению в частности к машинам для переработки плодов бахчевых культур с разделением на сок, мякоть, семена и корку.

Известен измельчитель, преимущественно плодов бахчевых культур, содержащий раму, питающий бункер, ножевидный барабан с приводом, подбарабанье, протирочный шнек с решеткой, скатные плоскости для сбора сока и семян, скатный лоток для мякоти и транспортер для ее вывода, при этом периферийные кромки лезвий ножевидного барабана удалены от оси его вращения по логарифмической спирали, описываемой уравнением вида

а удаленная от оси вращения часть лезвия выполнена в виде полки и сопряжена с горизонтальным участком по дуге окружности, (см. патент RU №2179386 С2 МПК⁷ A01F 29/00)

К недостаткам известного измельчителя относятся травмирование семян ножевидным барабаном, значительные энергетические затраты на измельчение плодов и низкое качество отделения семян.

Известно также устройство для переработки плодов бахчевых культур, содержащее камеру и смонтированные в ней приемный бункер, измельчающий барабан, пальцевое подбарабанье, приспособление для выделения сока из мякоти в виде встречно вращающихся вальцев, транспортер для подачи измельченной массы к протирочному решету, промежуточный лоток, транспортер выноса семян, наклонный поддон для стока сока и схода мякоти, емкость для сока, транспортер отходов и транспортер семян, при этом протирочное решето выполнено из последовательно установленных с равным или неременным шагом прутков, крайними прутками сопряжено с пальцевым подбарабаньем и промежуточным лотком, смонтированные под упомянутым решетом транспортер для подачи измельченной массы и установленный под ним транспортер выноса семян имеют разные углы наклонов к горизонту, установленный в нижней части камеры под ярусно размещенными узлами поддон для стока сока и схода мякоти выполнен двускатным, а измельчающий барабан снабжен отбойной плитой, установленной над ведущим валом транспортера для подачи измельченной массы (см. патент RU №2185761, МПК⁷ A23N 4/12.

Недостатками известного устройства являются травмирование семян измельчающим барабаном, недостаточно полное отделение семян от мякоти и мезги, значительные энергетические затраты на измельчение плодов.

Наиболее близким техническим решением по выполняемому технологическому процессу является устройство для выделения семян из плодов бахчевых культур, содержащее бункер и расположенное в нем приспособление для разрушения плодов и приспособление для выделения семян из измельченного вороха, при этом приспособление для разрушения плодов выполнено в виде пассивных ножей и приводного ротора с Т-образными режущими элементами, а приспособление для выделения семян имеет встречно вращающиеся шнеки, ярусно смонтированные под и над ложными потолками в виде пальцевых решеток, при этом бункер снабжен прутковым днищем (см. патент RU №2202933, МПК⁷ A23N 4/00, 7/08)

Недостатками известного устройства являются травмирование семян приспособлением для разрушения плодов, значительные энергетические затраты и недостаточно полное отделение семян от мякоти и мезги.

Известен выделитель семян из плодов бахчевых культур, содержащий бункер, расположенные в нем приспособление для разрушения плодов и приспособление для выделения семян из измельченного вороха, скатные плоскости, емкость для сбора сока и мякоти, транспортер для сбора и удаления корки и емкость для сбора семян, при этом приспособление для разрушения плодов выполнено в виде встречно вращающихся зубчатых барабанов, один из которых ведущий, а другой ведомый подпружинен, а приспособление для выделения семян из измельченного вороха размещено под зубчатыми барабанами и выполнено в виде установленных друг над другом щеточных транспортеров, верхний из которых установлен над прутковым подбарабаньем и поджат к нему щетками, закрепленными с шагом, равным шагу зубьев зубчатых барабанов, а другой поджат к разделительному решету, причем скатные плоскости и емкость для сбора сока и мякоти установлены под разделительным решетом, транспортер для сбора и удаления корки установлен в конце пруткового подбарабанья, а емкость для сбора семян - за разделительным решетом, а вершины зубьев барабанов выполнены закругленными (см. патент RU №2267281, МПК⁷ С1 МПК A23N 7/08)

К недостаткам известного выделителя относятся повышенные затраты мощности на разрушение плодов и недостаточное качество разделения компонентов плодов.

Данный выделитель принят нами в качестве ближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - безотходное использование компонентов плодов, получение кондиционных семян и снижение их себестоимости.

Технический результат - уменьшение энергетических затрат и повышение эксплуатационной надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для переработки плодов арбузов содержащая бункер, расположенное в нем приспособление для разрушения плодов и приспособление для выделения семян из измельченного вороха, скатные плоскости, емкость для сбора сока и мякоти, транспортер для сбора и удаления корки и емкость для сбора семян, согласно изобретения установке приданы транспортные средства для доставки плодов и их разгрузки в моечную ванну и транспортные средства для отгрузки корки, измельчитель плодов выполнен в виде однополостного гиперболоида вращения, поверхность которого представляется уравнением

где - а - радиус горловой окружности,

с - размер вертикальной полуоси,

x, y, z - координаты параболоида по осям, под измельчителем плодов смонтировано подбарабанье, сопряженное с протирочным решетом, отверстия которого рассчитаны на переход семян и мякоти, над протирочным решетом установлен протирочный транспортер с упруго-эластичными лопатками, под протирочным решетом смонтирован поддон, сопряженный уклоном к семяотделительному шнеку, протирочное решето сопряжено с транспортером погрузки корки в транспортное средство, семяотделительный шнек имеет решетчатое днище для отделения сока с мякотью, которое сопряжено с емкостью сбора сока с мякотью, семяотделительный шнек сопряжен с емкостью для семян и имеет на наружной части витков упруго-эластичное покрытие, емкость для сока с мякотью оборудована насосной установкой для подачи компонентов на дальнейшую переработку, измельчитель плодов оборудован ножами поперечного и продольного резания, привод всех механизмов установки выполнен от электродвигателей через цепные и ременные передачи.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся всеми признаками заявленного изобретения. Следовательно заявленное изобретение соответствует критерию «новизна» по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана установка для переработки плодов арбузов вид сбоку.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

На фиг. 3 - вид В на фиг. 1.

Установка для переработки плодов арбузов включает транспортное средство 1 доставки плодов с бахчевого поля, моечную ванну 2 с водой, предназначенную для приема и мойки плодов и оборудованную водоструйными аппаратами 3, у боковой стенки моечной ванны 2 смонтирован подающий транспортер 4. Транспортер 4 сопряжен с бункером, имеющим измельчитель 5 плодов, выполненный в виде однополосного гипербалоида вращения, поверхность которого представляется уравнением

и представляет собой сплошную бесконечную трубу вытянутую вдоль оси z (Марк Яковлевич Выгодский. Справочник по высшей математике М. 2001 г., 864 с. ООО «Большая медведица» 171099 г. Москва, а,я 920 АПП «Джангар» стр 209),

где а - радиус горловой окружности.

Под измельчителем плодов 5 смонтировано подбарабанье 6, сопряженное с протирочным решетом 7. Над протирочным решетом 7 установлен протирочный транспортер 8 с упруго-эластичными лопатками 9. Под протирочным решетом смонтирован поддон 10, имеющий уклон к семяотделительному шнеку 11. Протирочное решето 7 сопряжено с транспортером 12 погрузки корки в транспортное средство 13. Семяотделительный шнек 11 имеет решетчатое днище для отделения сока и направления его в емкость 14, семяотделительный шнек 11 сопряжен с емкостью 15 для семян.

Измельчитель плодов 5 оборудован ножами 16 поперечного резания и ножами 17 продольного резания. Семяотделительный шнек 11 на наружной части витков имеет упруго-эластичное покрытие 18. Для забора сока с мякотью на дальнейшую переработку предусмотрена насосная установка 19 гидравлически соединенная с емкостью 14.

Установка для переработки плодов арбузов работает следующим образом. Плоды, убранные с поля грузятся в самосвальное транспортное средство 1 и транспортируются к моечной ванне 2, заполненной водой без примесей с содержанием солей допустимым для питьевого водоснабжения. Самосвальное транспортное средство 1 производит выгрузку плодов в ванну 2, при этом тщательную мойку плодов. Вымытые плоды захватываются ковшами подающего транспортера 4, который направляет их в бункер с измельчителем 5 плодов, выполненный в виде однополостного гиперболоида вращения, поверхность которого, представлена уравнением

где - а - радиус горловой окружности, с - размер вертикальной полуоси.

Измельчитель 5 охватывает поступающие плоды и обеспечивает разрезание плодов в поперечной плоскости ножами 16 и в продольной плоскости ножами 17. При этом образуются прямоугольные дольки плодов, которые выпадают из межножевого пространства под протирочный транспортер 8 мякотью вниз (принцип бутерброда) на протирочное решето 7. Лопатки 9 захватывают дольки плодов и обеспечивают их перемещение протирочному транспортеру 7. При этом через отверстие протирочного решета 7 проходят семена плодов и их мякоть, поступающие по поддону 10 в семяотделительный шнек 11.

Корка без семян и мякоти перемещается по протирочному решету 7 и транспортеру 12, который производит погрузку корки в транспортное средство 13, которое обеспечивает ее доставку к месту потребления. При вращении семяотделительный шнек 11 перемещает семена в емкость 15, а сок с мякотью проходит сквозь отверстия решетчатого днища шнека поступает в емкость 14. Во избежание травмирования семян наружная часть витков шнека имеет упруго-эластичное покрытие 18. Для дальнейшей доработки мякоти и сока установка оборудована насосной установкой 19, которая обеспечивает возможность фильтрации сока и его отделение от мякоти.

Разработанная комбинированная установка для переработки плодов арбузов обеспечивает безотходное использование всех компонентов плодов.