Результат интеллектуальной деятельности: АГРЕГАТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЕРГИ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству, и предназначено для извлечения перги из перговых сотов и очистки ее от примесей.

Известен измельчитель перговых сотов, содержащий вертикальную цилиндрическую рабочую камеру, внутри которой установлено решето, и вал с закрепленными на его поверхности штифтами, привод вала осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу [1].

Существенным недостатком указанного измельчителя перговых сотов является невозможность получения перги в виде гранул непосредственно из кусков перговых сотов. а также переизмельчение значительной части перги в процессе сжатия гранул при их прохождении через отверстия ситового механизма, что приводит к потерям перги при ее последующем отделении от восковых частиц.

Известна также установка для извлечения перги из перговых сотов, содержащая циклон, аспирационный канал, переходной патрубок, загрузочный бункер, заслонку и вертикальную цилиндрическую рабочую камеру, внутри которой установлен вал с рабочими органами в виде лопаток [2].

Существенными недостатками этой установки для извлечения перги из перговых сотов является низкое качество готовой продукции из-за невозможности отделения от получаемой перги крупных восковых частиц посредством воздушного потока в аспирационном канале, а также разрушение оболочек на гранулах перги, так как при этом часть гранул переизмельчается, вследствие чего теряется при пневмосепарации.

Аналогом является агрегат для извлечения перги, содержащий размещенные в общем корпусе измельчитель перговых сотов в виде цилиндрической рабочей камеры с перфорацией по нижней части цилиндрической поверхности и расположенным внутри ротором с радиально установленными штифтами, пневмосепаратор в виде циклона, жестко скрепленного с цилиндрической рабочей камерой, имеющий аспирационный канал, над верхним концом которого на общем валу с ротором, установлен центробежный вентилятор, а на нижнем конце расположена муфта, нижний штифт ротора выполнен в виде лопатки, установленной с возможностью подъема осаждающейся измельченной воскоперговой массы с днища камеры, перфорация нижней части цилиндрической рабочей камеры выполнена с отверстиями квадратной формы, а на нижней торцевой поверхности аспирационного канала установлена решетка с отверстиями, диаметры которых меньше описанного диаметра поперечного сечения гранул перги. [3].

Вышеописанный агрегат для извлечения перги имеет недостатки.

При несоблюдении технологии извлечения гранул перги из пчелиных сотов, когда охлажденные соты подвергаются воздействию теплого воздуха, при длительном нахождении в помещении, где расположен агрегат, на гранулах перги, при измельчении воскоперговой массы, конденсируется влага, из-за этого к ним прилипают мелкие восковые частицы, которые плохо отделяются при дальнейшей пневмосепарации. Поэтому гранулы перги приходиться отправлять на сушку, а после, для полного отделения восковых частиц от перги, приходиться заново пропускать через пневмосепаратор агрегата, где перга, прежде чем попасть в зону пневмосепарации, проходит через камеру измельчителя, подвергаясь повторному измельчению. Вследствие этого на выходе в гранулах перги преобладает перговая крошка, либо перга и вовсе переизмельчается и отвеивается вместе с восковыми частицами. Если перговые соты пересушены, то чтобы не произошло переизмельчение перги, снижают частоту вращения вала ротора измельчителя, а так как вентилятор находиться на одном вале с ротором, то скорости воздушного потока не хватает для полного отделения воска от гранул перги. Поэтому в готовом продукте присутствуют примеси воска, и возникает необходимость повторного пропускания полученного материала через пневмосепаратор.

Близким аналогом является измельчитель 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 всей 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 которой установлена муфта, выполненная с возможностью перемещения по трубе и фиксации в рабочем положении. Над аспирационным каналом, на общем валу с ротором рабочей камеры, установлено рабочее колесо центробежного вентилятора, к кожуху которого прикреплен отводной патрубок для выноса воскового сырья, а под циклоном расположена емкость для сбора перги, при этом нижняя торцевая поверхность аспирационного канала закрыта решеткой с отверстиями [4].

Недостатком выше указанного измельчителя перговых сотов является невозможность получения перги в виде гранул непосредственно из кусков перговых сотов и при длительной работе установки забивание решета восковой пылью.

Прототипом является 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 [5].

Недостатком прототипа является отсутствие качественного разделения восковых и органических примесей от перги, так как мелкая фракция попадет в емкость вместе с пергой, большие энергетические затраты.

Предлагаемое изобретение отличается от прототипа [5] тем, что коническая рабочая камера выполнена перфорированной и соединена меньшим основанием с отводящим цилиндрическим каналом, под рабочей камерой установлена емкость для сбора измельченного воска и ее пыли, при этом дно емкости расположена под углом и нижняя часть дна заканчивается с выгрузным отверстием, при котором угол наклона дна выбран с учетом возможного самоперемещения восковой пыли, на свободном конце вала установлен эксцентрик, соединенный с перфорированным лотком, которая расположена под углом к горизонтали, при этом нижняя боковая поверхность лотка шарнирно связана с корпусом агрегата, над лотком находится открытый конец отводящего цилиндрического канала и под лотком установлена емкость для сбора средней фракции, причем емкость для сбора перги установлена под открытой нижней части лотка. Размер площади в продольном сечении перфорации рабочей камеры меньше размера площади в таком же сечении перфорации лотка и перфорация лотка изготовлена в виде решета с продолговатыми отверстиями с размерами ячеек 4×20 мм и величина вибрации лотка в области эксцентрика колеблется в пределах 1-4 мм, при этом перфорации конической рабочей камеры изготовлены в виде продолговатых щелей, направленных от одного основания к другому основанию конуса, кроме этого, величина кольцевого зазора между рабочей камерой и валом меньше величины зазора между валом и внутренней поверхностью отводящего цилиндрического канала, боковая поверхность лотка не перфорирована. Двигатель устройства соединен с источником напряжения через преобразователь мощности.

Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является сокращение потерь получаемого продукта за счет качественного разделения сырья и получение высококачественной перги.

Изготовление конической рабочей камеры перфорированной в виде щели способствует быстрому прохождению через них мелких частиц воска и восковой пыли.

Изготовление дна лотка перфорированной в виде решета с продолговатыми отверстиями с размерами ячеек 4×20 мм позволяет в процессе измельчения перговых сот свободно пропускать средние восковые частицы, отколотые элементы перги в процессе разламывания сот в рабочей камере через перфорации лотка, задерживая саму целостную пергу, что дает в конечном итоге получить высококачественную пергу.

Меньшая разница величины кольцевого зазора между рабочей камерой и валом по сравнению относительно величины зазора между валом и внутренней поверхностью отводящего цилиндрического канала предотвращает самопроизвольному забиванию отводящего цилиндрического канала перговой фракцией.

Установленный эксцентрик в конце вала преобразовывает вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение верхней части лотка, приводящий к вибрированию всего лотка, при котором происходит проваливание средней части фракций через перфорированные его отверстия в емкость для их сбора. Вращательное движение вала и возвратно-поступательное движение лотка передается мелкой вибрацией всему корпусу агрегата, что в конечном счете приведет к самопроизвольному стеканию мелкой пыли ко дну емкости Б.

Выбор величины вибрации в пределах 1-4 мм дает возможность просеивать попадающие на верхнюю часть перфорированного лотка перги с мелкой фракцией последних в приемную емкость с последующим получением в конце чистой качественной перги, которая также попадает уже в емкость для их сбора: при меньшем 1 мм величины вибрации уменьшит производительность прохода мелкой фракции 22 через щели лотка, а увеличения величины выше значения 4 мм следствии повышения амплитуды вибрации приводит к разрушению перги 24 на поверхности лотка 10.

Соединение двигателя устройства с источником напряжения через преобразователь позволяет регулировать подачу с последующим изменением частоты вращения вала двигателя, которая зависит от влажности, температуры исходных подаваемых перговых сот, силы удара штифтами по разрушению сота до гранул перги, восковой основы сота и мелкой восковой пыли дает возможность качественно освободить перговые гранулы от оболочки и отделения восковых и органических примесей от перги. Это даст, в конечном счете, экономить электроэнергию.

Выбор направления продолговатых отверстий конической рабочей камеры от одного основания к другому основанию конуса способствует лучшему просеиванию мелкой восковой пыли и органических примесей через перфорацию рабочей камеры.

На фиг. 1 показан агрегат для извлечения перги, на фиг. 2 - вид А-А фиг. 1. Он содержит корпус 1 с крышкой 3, коническую перфорированную рабочую камеру 2, которая соединена меньшим основанием с отводящим цилиндрическим каналом 8. Внутри корпуса в рабочей конической камере А расположен вал 5, снабженным радиально установленными штифтами 6, длина которых уменьшается к меньшему основанию конической рабочей камеры 2, в районе меньшего основания камеры 2 на валу 5 установлена муфта 7 и на свободном конце вала 5 установлен эксцентрик 12, соединенный с перфорированным лотком 10. которая расположена под углом к горизонтали, при этом нижняя боковая поверхность лотка при помощи шарнира 13 связана с полоской 14, жестко фиксированная с корпусом устройства. Коническая рабочая камера 2 соединена своим меньшим основанием с отводящим цилиндрическим каналом 8, при этом под рабочей камерой 2 установлена емкость Б для сбора измельченного воска и ее пыли, с последующим самоскатывающимися вниз под действием силы тяжести частиц в емкость М, при этом дно емкости Б расположена под углом и нижняя часть дна заканчивается с выгрузным отверстием 9, связанная с направляющим 16, под которым находится емкость 17 (М) для сбора измельченного воска и ее пыли 21, а под лотком 10 установлена емкость 18 (N) для сбора средней фракции 22. Емкость 19 (L) для сбора перги расположена под открытой нижней частью лотка 10.

Двигатель 27 агрегата соединен с источником напряжения через преобразователь мощности 28. Емкости 17, 18 и 19 стоят на подставке 23. Нижнюю горизонтальную часть 15 лотка 11 можно изготовить без перфорирования для того, чтобы предотвратить случайному выпадению перги вниз в пространство между емкостями 18 и 19. На крыше 3 корпуса установлена загрузочная горловина 25 и подшипниковая система 26 для устойчивого удержания вала-ротора 5 с двигателем 27.

Агрегат для извлечения перги работает следующим образом. Подготовленные к переработке куски перговых сотов 20 подают через загрузочную горловину 25 в коническую рабочую камеру 2, где они измельчаются под воздействием штифтов 6 вращающегося вала-ротора 5. Куски перговых сотов 20 сначала попадают под воздействие длинных штифтов 6, обладающих большей разрушающей силой. В результате ударов куски сота разрушается на более мелкие части с частичным разрушением сота до гранул перги, восковой основы сота и мелкой восковой пыли. За счет ударного воздействия, центробежной силы и воздушного потока образуется воздушно-продуктовый слой, где мелкие восковые частицы и восковая пыль удаляются через сквозные отверстия в емкость Б. Вследствие небольших оборотов вращения вала 5 относительно гранулы перги не будут деформироваться, остающиеся в последующем не разбитыми и не колотыми, что дает в конечном результате получение высококачественной перги. При дальнейшем опускании частицы пергового сота попадают под воздействие более коротких штифтов 6, ударного воздействия которых достаточно для разрушения сотов и недостаточно для разрушения гранул перги. Остальная смесь гранул перги и измельченной восковой основы сота проходит в кольцевой зазор Δ, образованный нижним обрезом муфты 7 и нижней частью конической рабочей камеры 2, а очищенные гранулы с частично раздробленными частицами перги, проходя по отходящему цилиндрическому каналу 8, опускаются в емкость В и попадают прямо на перфорированную поверхность лотка 10. Вследствие вибрации лотка мелкая фракция, проходя через отверстия и направляющую 29, попадают для сбора в емкость 18, а чистая перга выпадает через открытую часть лотка в емкость 19 для их сбора.

В этом агрегате для извлечения перги зачастую можно получить два сорта перги: высший сорт перги, собираемый в емкости 19, и первый или второй сорт перги, который накапливается в емкости 18.

Для установки требуемого кольцевого зазора Δ, муфту 7 перемещают вверх или вниз по нижней части вала-ротора 5 и фиксируют.

Таким образом, технический результат от использования предлагаемого изобретения, заключающийся в сокращении потерь получаемого продукта за счет качественного разделения сырья и получение высококачественной перги, полностью выполняется.

Источники информации:

1. Патент на изобретение №2171715, 2001 г.;

2. Патент на изобретение №2275800, 2004 г.;

3. Патент на изобретение №2452175, 2014 г.;

4. Патент на полезную модель RU №128066, 20.05.2013 г.;

5. Патент на изобретение №2630313, 2017 г.