Устройство для разделения чайного листа и древесной фракции

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при разделении чайного листа и древесной фракции. Цель изобретения - повышение производительности и надежности разделения . Устройство состоит из корпуса с загрузочным и разгрузочным приспособлениями и рабочим органом. Рабочий орган выполнен в виде спиралеобразного режущего элемента , профиль которого может быть треугольного или круглого сечения и иметь соединения типа байонетного. Спираль может быть цилиндрической, конической или двойной При этом корпус установлен с возможностью возвратно-поступательного углового перемещения вокруг продольной оси, а рабочий орган с возможностью возвратнопоступательного линейного перемещения относительно корпуса. 6 з.п ф-лы, 3 ил Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 А 23 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4492161/13 (22) 11.10.88 (46) 15.03.91. Бюл. N 10 (71) Институт машиноведения им, А,А, Благонравова (72) Э,Г. Гудушаури, P.Ñ. Ахметханов, Е.Ф. Дубинин и Ю.П. Кузнецов (53) 663.95(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 614789, кл. А 23 F 3/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1303119. кл. А 23 FЗ/00,,1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ЧАЙНОГО ЛИСТА И ДРЕВЕСНОЙ ФРАКЦИИ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при разделении чайного листа и древесной фракции в процессе переработки сырья, предположительно после процесса эавяливания.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности разделения чайного листа и древесной фракции, Разделение чайного листа и древесной фракции, включающее формирование в корпусе потока чайного листа с древесной фракцией с последующим их разделением рабочим органом, предполагает формирование потока и разделение чайного листа и древесной фракции вести одновременным возвратно-поступательным угловым перемещением корпуса вокруг его продольной оси ье возвратно-поступательным линейным

„„50 „„1634228 А1 при разделении чайного листа и древесной фракции. Цель изобретения — повышение производительности и надежности разделения. Устройство состоит иэ корпуса с загрузочным и разгрузочным приспособлениями и рабочим органом, Рабочий орган выполнен в виде спиралеобразного режущего элемента, профиль которого может быть треугольного или круглого сечения и иметь соединения типа байонетного. Спираль может быть цилиндрическои, конической или двойной. При этом корпус установлен с возможностью возвра1но-поступательного углового перемещения вокру продольной оси, а рабочий орган - с воэможностью возвратнопоступательного линейного перемещения относительно корпуса. 6 э.п. ф-лы, 3 ил. перемещением рабочего органа вдоль указанной оси.

В устройстве для разделения чайного листа и древесной фракции, включающем корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, рабочий орган, размещенный в корпусе, и привод, кинематически соединенный с рабочим органом, а также привод, соединенный с корпусом с воэможностью возвратно-поступательного углового перемещения последнего вокруг его продольной оси, рабочий орган выполнен в виде спиралеобразного режущего элемента, установленного с возможностью возвратно-поступательного линейного перемещения относительно корпуса и образования щелевидных отверстий между смежными витками спирали корпуса, причем загрузочное приспособление размещено в верхней части корпуса.

1634228

10

На фиг. 1 представлено устройство; на фиг, 2 — корпус с рабочим органом; на фиг. 3— байонетное соединение спирали.

Устройство для разделения чайного листа и древесной фракции содержит загрузочное устройство 1, соединенное с возможностью пропускания чайной массы с верхней частью корпуса 2, в котором размещен рабочий орган 3. Корпус устройства имеет блочное строение. причем в каждом блоке 4 размещен свой рабочий орган, соединенные между собой упругой перемычкой 5, На внутренней части корпуса нанесена винтовая фаска 6, служащая направляющей для вибрационного потока чайной массы, Рабочий орган 3 соединен с приводом 7, а корпус 2 соединен с приводом

8, обеспечивающим угловые вибрации. В нижней части корпуса расположено разгрузочное устройство 9, обеспечивающее отвод чайной массы с отделенной от нее древесной фракцией.

Рабочий орган 3 выполнен в виде спиралеобразного режущего элемента, установленного с воэможностю возвратно-поступательного линейного перемещения относительно корпуса и с образованием зазора между смежными витками спирали и стенками корпуса.

Рабочий орган 3 может быть выполнен из проволоки 10 треугольного профиля, а также из проволоки 11 круглого профиля, имеющей замковые соединения, состоящие из режущей части 12 и ограничителя 13, вместе представляющих собой байонетное соединение, фиксируемое упругой перегородкой 14.

Устройство для разделения чайного листа и древесной фракции работает следующим образом, При включении привод 8 сообщает корпусу 2 угловые возвратно-поступательные перемещения. В свою очередь от привода 7 рабочий орган 3 получает линейные вертикальные возвратно-поступательные перемещения, При этом из загрузочного устройства 1 чайные флеши поступают для обработки в корпус устройства, где фаска 6, нанесенная на внутренней части корпуса, придает вибрационному потоку листьев устойчивый характер.

Вибрационный поток листьев с древесной фракцией встречает на пути своего прохождения в корпусе рабочий орган 3, представляющий собой вибрационную спираль, соединенную с приводом 7. Вибрационная спираль — это замкнутая винтовая линия,,причем направления ее внешней и внутренней частей различны. Например, если внешняя часть является левой винтовой

55 линией, то внутрення — правой. Внешняя часть служит для разделения чайных листьев и древесной фракции, а внутренняя — для поворота чайных флешей в вибрационном потоке. В процессе работы рабочий орган совершает вертикальные вибрации, задавая указанные движения потоку флешей, которые после обработки в блоках корпуса поступают в разгрузочное устройство, Процесс разделения чайного листа и древесной фракции происходит следующим образом, В корпусе формируется вибрационный поток чайных листьев с древесной фракцией с последующим их разделением рабочим органом. Из-за различия в реологических свойствах веток (древесных фракций) и листьев они имеют различные пути прохождения. Флеш, встречая на своем пути спираль, стремится в соприкосновении с ней занять место сочленения листа и ветки, так как эта точка наиболее устойчива при движении, причем в данной точке реализуется наименьшая площадь касания листа и спирали.

В этой точке происходит отреэание листа от ветки при достаточном вибрационном давлении в потоке, Обработку целесообразно вести после завяливания чайного листа, когда в отмеченных точках лист становится наиболее хрупким, в то время, как сам он приобретает эластичные свойства.

Треугольный профиль рабочего органа применяют для разделения листьев и веток, когда достаточно высок процент содержания грубой фракции, Таковым, например, является содержание сырья в конце сезона сбора. Для отделения веток от флешей в начале сезона, когда высоким является содержание нежной фракции, целесообразно применять рабочий орган с круглым сечением и байонетным соединением режущей и оградительной частей, При вибрационном движении флеш вдоль такого рабочего органа лист может попасть в зазор между ограничителем и режущей частью только своим основанием, так как геометрические размеры листа не позволяют ему войти в зазор из-за предохраняющего действия ограничителя, Ветка же в силу своей упругости движется вдоль винтового зазора между корпусом и рабочим органом, как по направляющей, Таким образом, отрезание листьев от флешей происходит на внешней части рабочего органа, на которой и должны располагаться режущие байонетные соединения.

Внутренняя часть, имеющая направление, противоположное внешней, служит для изменения положения флеши в потоке.

1634228

Количество блоков с укрепленными на них рабочими органами выбирается из условия полной обработки сырья. Приблизительно их должно быть столько, чтобы выполнялось соотношение

R /2rL=1-0,5, где R — радиус устройства;

r — радиус поперечного сечения рабочего органа;

L — длина спирали рабочего органа, и которое представляет собой отношение площади поперечного сечения корпуса и площади поверхности рабочего органа.

Колеблющиеся поверхности устройства определяют вибрационные пульсации давления. которые из общих соотношений динамики потоков связаны с вибрационными скоростями соотношением

Pi = р1 U/2,,(1) где P1 — еибрационное давление;

U — вибрационная скорость, Р1 — плотность обрабатываемой чайной массы.

Вертикальные колебания рабочего органа должны быть такими, чтобы обеспечить давление, превосходящее давление отделения Ро листьев от флеши. Учитывая то, что амплитуда колебательной скорости U связана с частотой и амплитудой соотношением

Ащ, получают для p) = p /г (А й) ) = 4 Ро / p (2)

Уровень вибрационного давления Ро определяют среднее давление в корпусе Р, которое приблизительно на порядок должно быть меньше Р . Более точно это отношение Po/Р определяется отношением радиуса кривизны рабочего органа и радиуса корпуса, а также коэффициентом трения.

Анализ этих соотношений показывает, что

Ро/P = 10 практически важных случаев. В соотношении (2) полагают, что плотность в установке в 2 раза меньше насыпной, что соответствует наиболее приемлемым условиям обработки.

Давление Р чайной массы должно соответствовать давлению у поверхности колеблющегося корпуса. Согласно данным это соответствие можно оценить по соотношению

Р= — P S R, (3)

V где S, Ч и R — соответственно площадь поверхности корпуса, объем рабочей части и радиус;

P, — вибрационное давление у поверхности.

Из общих положений динамики потоков можно утверждать, что давление у поверхности корпуса должно быть связано с производной по нормали от скорости потока

5 соотношением ач

al где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Такая трактовка позволяет подойти к

10 определению К так же, как и в случае оценки вязкости в гидродинамике, так как напряжения в этих случаях выражены одинаковыми формулами. Учитывая такое определение вязкости, можно записать для К= р 11Н, 15 где I — расстояние от корпуса до рабочего органа;

V — еибрационная скорость корпуса.

Отсюда имеют

20 PS =p1 V

Подставляя это соотношение в(3), получают для вибрационной скорости корпуса

PoV

10р S R (4) 25

Для нормальной работы устройства необходимо выполнение соотношений

0>10W; V>10W, где W — скорость потока чайной массы, определяемая по производительности и,= (— шА,) 1 о

= 30 — 15 Гц .

2 ) р, Иэ соотношения (4) определяют частоту колебаний корпуса

C0k = = 5 — 10 Гц. л I 20p>

Проверяют правильность выбора вибрационных параметров, сравнивания вибрационные скорости и скорость М/ из соотношения (5). W=4 1О, U=0,8, Ч=0,5 м / с.

W = О/XR р1. (5)

Пример. расчета. Исходные данные:

/Р= 200 кг/м, Po=10 Па, Q=0,05 кг/с. Выбирают конструктивные размеры R=5 10 м, -г

Н=2 10 м, расстояние от корпуса до рабо-1 чего органа 2 10 м.

Используя расчетные соотношения, определяют вибрационные параметры, обеспечивающие работоспособность устройства. p = р /2=100 кг/м . з

Из соотношения (2) определяют ивЂ

45 частоту колебаний рабочего органа, полагая, что Ао="-1/2

1634228

Таким образом, расчет вибрационных амплитуд и частот корпуса Ar, c0 r и рабочего органа Ар, а ведут иэ соотношений

4 Ро Ро

Ap Alp = — k = 20 — гор

Причем величины Аог о и А<о к должны превосходить на порядок и более величину

20/л R2 р, а величина амплитуд колебаний должна быть порядка расстояния рабочего органа от корпуса I, т.е. Ar-К11, Ао=Kzl, где

К, Kz равны отношению линейного размера флеши к радиусу устройства, т.е, практически 1/К1, 1/Кз лежат в диапазоне 1-3.

Использование предлагаемого устройства для разделения чайного листа и древесной фракции повышает производительность за счет увеличения надежности отделения чайных листьев от веток, так как нет необходимости в повторном пропускании чайной массы с целью более надежного отделения. Кроме того, в предлагаемом устройстве нет опасности налипания чайных листьев на рабочий орган, что имеет место, например, при использовании пневмосистемы.

Формула изобретения

1, Устройство для разделения чайного листа и древесной фракции, включающее корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, рабочий орган, размещенный в корпусе. и привод, кинематически соединенный с рабочим органом, о т л и ч ею щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности разделения, рабочий орган выполнен в виде спиралеобраэного режущего элемента, установленного с возможностью возвратно-поступательного линейного перемещения относительно корпуса и с образованием эа5 эора между смежными витками спирали и стенками корпуса, при этом корпус укреплен с возможностью возвратно-поступательного углового перемещения вокруг продольной оси, а загрузочное приспособление рвэме10 щено в верхней части корпуса, 2. Устройство по и. 1. отл и чаю щеес я тем, что спиралеобразный режущий элемент выполнен в виде цилиндрической спирали.

15 3. Устройство по и. 1, отл и чаю ще ес я тем, что спиралеобразный режущий элемент выполнен в виде конической спирали.

4. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем, что спиралеобразный режущий элемент выполнен в виде двойной спирали, внешней и внутренней, имеющих различный шаг.

5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е25 с я тем, что спиралеобразный режущий элемент выполнен из проволоки треугольного профиля.

6. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что спиралеобразный режущий эле30 мент выполнен иэ проволоки круглого профиля и имеет вдоль своей длины байонетные соединения, состоящие из режущей и ограничительной частей.

7. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю щ е е35 с я тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнена спиралеобразная про. фильная фаска.

1634228

1634228

Составитель Т, Соколова

Редактор И. Касарда Техред М,Моргентал Корректор М. Пожо

Заказ 709 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101