Результат интеллектуальной деятельности: Установка для безотходной переработки плодов арбузов

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для безотходной переработки плодов арбузов при получении семян, сока, мякоти и корки.

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, ПМК⁷ 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 переменным 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, ПМК⁷ 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.

Известно 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, ПМК⁷ 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 и 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, емкость для сбора семян - за разделительным решетом, а вершины зубьев барабанов выполнены закругленными (см. патент RU №2267281 С1, ПМК A23N 7/08).

К недостаткам данного выделителя относятся значительные энергетические затраты, некачественное измельчение плодов, не обеспечивающее отделение семян от мякоти и корки, недостаточно полное отделение семян от мякоти и корки протирочным устройством.

Известна установка для переработки плодов бахчевых культур, содержащая бункер, расположенное в нем приспособление для разрушения плодов и приспособление для выделения семян из измельченного вороха, емкость для сбора сока и мякоти, транспортер для сбора и удаления корки, при этом установка оборудована моечной ванной для плодов, в боковой стенке которой смонтированы водоструйные аппараты, а в ванне установлен полотняно-планчатый питательный транспортер, сопряженный с бункером и приспособлением для разрушения плодов, выполненным в виде двух встречно вращающихся игольчатых барабанов, при этом на валах барабанов установлены ступицы, к которым с помощью резьбы крепятся сменные иглы в форме четырехугольной пирамиды и размещенные на соседних барабанах в шахматном порядке, на поперечных рядах барабана иглы установлены с угловым смещением друг относительно друга на угол 45°, в горизонтальной плоскости вал заднего барабана расположен выше вала переднего барабана на величину диаметра среднего плода, расстояние между валами игольчатых барабанов больше диаметра перерабатываемых плодов, а высота игл равна максимальному диаметру перерабатываемых плодов, расстояние между валами барабанов регулируемое, под приспособлением для разрушения плодов в охватывающим лотке смонтирован протирочный шнек измельченной массы, имеющий на наружной поверхности винтовой навивки эластичное покрытие, донная и боковые стенки лотка выполнены решетчатыми с отверстиями, обеспечивающими проход семян и исключающими проход корки, выходная часть протирочного шнека сопряжена с транспортером отгрузки корки, под лотком протирочного шнека измельченной массы плодов смонтирован в решетчатом лотке протирочный шнек для семян и мякоти, отверстия решет рассчитаны на проход только сока и мякоти, а наружная кромка винтовой навивки имеет эластичное покрытие, протирочный шнек для семян и мякоти сопряжен с отгрузочным транспортером семян, под решетчатым лотком протирочного шнека семян и мякоти установлена емкость для сока и мякоти, для отгрузки которых предусмотрен насос (см. RU, патент на изобретение №2510233 С1, МПК A23N 7/00).

К недостаткам данной установки относятся значительные энергетические затраты на разрушение плодов, низкое качество разделения компонентов плодов. Данная установка принята нами в качестве аналога.

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - снижение энергетических затрат на переработку, повышение качества разделения компонентов плодов.

Технический результат - снижение энергоемкости переработки плодов, получение высококачественных семян, сока и мякоти.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для безотходной переработки плодов арбузов, содержащая бункер, расположенное в нем приспособление для разрушения плодов и приспособление для выделения семян из измельченного вороха, емкость для сбора сока и мякоти, транспортер для сбора и удаления корки, моечную ванну для плодов, в боковой стенке которой установлены водоструйные аппараты, согласно изобретению приспособление для разрушения плодов выполнено в виде эксцентрикового ножевого барабана, под которым предусмотрено ребристое подбарабанье с ребрами расположенными по направлению вращения барабана, ребра выполнены в виде ножей, имеющих угол заострения 12…15° и высоту 20…40 мм, обеспечивающую резание корки плодов до мякоти, подбарабанье сопряжено с кожухом, имеющим решетчатое подбарабанье протирочного шнека для отделения корки, решетчатое подбарабанье протирочного шнека для отделения корки сопряжено с кожухом протирочного шнека отделения семян, отверстия решетчатого подбарабанья протирочного шнека для отделения корки соответствуют размерам для прохода семян и мякоти и предотвращают проход корки, отверстия кожуха протирочного шнека отделения семян меньше их размеров и обеспечивают проход сока и мякоти, выходная часть протирочного шнека отделения корки оборудована отгрузочным транспортером, сопряженным с отгрузочной тележкой, выходная часть шнека отделения семян оборудована транспортером отгрузки семян, кожух протирочного шнека отделения семян сопряжен боковинами с емкостью для сбора сока, которая оборудована сетчатым фильтром, всасывающим трубопроводом и насосной установкой для подачи сока на дальнейшую переработку, наружная кромка протирочного шнека для отделения корки покрыта упруго-эластичным износостойким материалом, наружная кромка витков протирочного шнека отделения семян покрыта упруго - эластичным материалом, эксцентриковый ножевой барабан включает приводной вал с лучами, на лучах с возможностью поворота закреплены ножи, имеющие режущее лезвие, угол установки ножей к вертикальной плоскости регулируемый с помощью эксцентриковой обоймы. Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез установки для безотходной переработки плодов арбузов.

На фиг. 2 показан ножевой барабан.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения заключаются в следующем.

Установка для безотходной переработки плодов арбузов, содержащая емкость 1 для приема и мойки плодов с помощью водоструйных аппаратов 2. У боковой стенки емкости смонтирован погрузочный лотковый транспортер 3 с приводным блоком 4. Погрузочный транспортер 3 сопряжен с бункером 5, в котором установлено приспособление для разрушения плодов, выполненное в виде эксцентрикового ножевого барабана 6. Под ножевым барабаном 6 предусмотрено ребристое подбарабанье 7 с ребрами 8, расположенными по направлению вращения ножевого барабана 6. Ребра выполнены в виде ножей, имеющих угол заострения 12…15° и высоту 20…40 мм, обеспечивающую резание корки плодов до мякоти. Подбарабанье 7 сопряжено кожухом 9, имеющим решетчатое подбарабанье 10 протирочного шнека 11 для отделения корки. Кожух 9 сопряжен с кожухом 12 отверстиями протирочного шнека 13 отделения семян. Выходная часть протирочного шнека 11 для отделения корки оборудована отгрузным транспортером 14, сопряженным с отгрузочной тележкой 15. Выходная часть протирочного шнека 13 отделения семян оборудована транспортером 16 отгрузки семян. Кожух 12 сопряжен боковинами 17 с емкостью 18 для сбора сока. Емкость 18 для сбора сока оборудована сетчатым фильтром 19, всасывающим трубопроводом 20 и насосной установкой 21 для подачи сока на дальнейшую переработку. Наружная кромка витков протирочного шнека 13 отделения семян покрыта упруго-эластичным материалом 22. Наружная кромка витков протирочного шнека 11 11 для отделения корки покрыта упруго-эластичным износостойким материалом 23. Эксцентриковый ножевой барабан 6 состоит из приводного вала 24, к которому закреплены лучи 25. На лучах 25 с возможностью поворота закреплены ножи 26, имеющие режущее лезвие 27. Угол установки ножей к вертикальной плоскости регулируемый с помощью эксцентриковой обоймы 28.

Установка для безотходной переработки плодов арбузов работает следующим образом.

Плоды, убранные с бахчевого поля доставляются автотранспортом и выгружаются в емкость 1 для приема и мойки плодов с помощью водоструйных аппаратов 2. Вода в емкости 1 постоянно очищается от загрязнений, что обеспечивается водоструйными аппаратами 2. Из емкости 1 плоды захватываются погрузочным лотковым транспортером 3, имеющим приводной блок 4 и подаются в бункер 5, где установлено приспособление для разрушения плодов в виде эксцентрикового ножевого барабана 6. Ножи 26 разрезают плоды в вертикальной плоскости, а ребра 8 разрезают плод в горизонтальной плоскости, что обеспечивает возможность протирочному шнеку 11 производить отделение семян, сока, мякоти от корки. Семена, сок и мякоть через отверстия решетчатого подбарабанья 10 подаются в кожух 12 с отверстиями протирочного шнека 13 отделения семян. Шнеки 11 и 13 производят перемешивание измельченной массы плодов арбузов и отделяют корку и семена от мякоти и сока. Корка отгрузочным транспортером 14 подается в отгрузочную тележку 15, которая обеспечивает доставку корки либо на корм скоту, либо на дальнейшую переработку. Семена, отделенные протирочным шнеком 13 подаются транспортером 16 в емкость для сбора семян, которые поступают на дальнейшую переработку. Сок и мякоть поступают в емкость 18 и используются для дальнейшей переработки на диетическое питание или приготовления нардека.

Разработанная конструкция установки для безотходной переработки плодов арбузов позволяет использовать все компоненты плодов и обеспечивает получение значительного экономического эффекта.