Лабораторный измельчитель зерна и устройство для отбора и загрузки в него зерна
Владельцы патента RU 2381069:
Институт аналитического приборостроения Российской академии наук (RU)
Изобретения относятся к устройствам для измельчения зерна 1 при определении его сорта и качества. В лабораторном измельчителе зерна, содержащем камеру размола, измельчающий элемент, приемную камеру и средство эвакуации измельченного зерна в приемную камеру 5, камера размола выполнена в виде матрицы 2, представляющей собой плиту с равномерно расположенными сквозными цилиндрическими отверстиями 3. Матрица установлена на неподвижной опорной плите 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно нее. Приемная камера 5 выполнена в виде плиты с глухими цилиндрическими отверстиями 6, соосными отверстиям 3 матрицы, установленной на неподвижном основании 7 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него и опорной плиты 4 синхронно с перемещением матрицы. Измельчающий элемент выполнен в виде цилиндрических пуансонов 8, а средство эвакуации измельченного зерна выполнено в виде цилиндрических толкателей 9. Диаметры пуансонов 8 и толкателей 9 соответствуют диаметру сквозных отверстий 3 в матрице 2. Пуансоны и толкатели жестко укреплены в держателе 10, их продольные оси симметрии параллельны. Держатель 10 снабжен приводом для их возвратно-поступательного перемещения. В неподвижной опорной плите 4 выполнены сквозные цилиндрические отверстия 6, диаметры которых соответствуют диаметрам толкателей 9, а их центровые оси совпадают с центральными осями толкателей 9. Устройство для отбора и загрузки зерна в лабораторный измельчитель включает корпус и плату 12 со сквозными цилиндрическими отверстиями 13, корпус выполнен в виде совка 11 с плоским дном, на котором расположена плата 12. Количество сквозных цилиндрических отверстий 13 платы 12 равно количеству сквозных цилиндрических отверстий матрицы 2, при этом сквозные цилиндрические отверстия платы расположены в том же порядке, что и сквозные цилиндрические отверстия в матрице измельчителя. Лабораторный измельчитель обеспечивает возможность измельчения отдельных семян и определения их количества в исследуемой партии, а устройство для отбора и загрузки зерна обеспечивает загрузку зерен по одному в каждое отверстие камеры размола лабораторного измельчителя. 2 н.з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретения относятся к устройствам для измельчения зерна при определении его сорта и качества, в частности к лабораторным измельчителям и устройствам для загрузки в них зерна, и связаны общим изобретательским замыслом.
Известен лабораторный измельчитель зерна, состоящий из корпуса, привода, измельчающего ротора, вращающегося на вертикальном валу, рабочей камеры с абразивной поверхностью и участком ситовой поверхности, циклона-разгрузителя, US 3754715.
Недостатком указанного измельчителя является невозможность измельчения зерна с влажностью свыше 18% из-за малого живого сечения сита и замазывания абразивной поверхности размольной камеры.
Известен также лабораторный измельчитель, содержащий цилиндрическую камеру размола, измельчающий элемент в виде ротора, приемную камеру, размещенную над камерой размола и соединенную с ее полостью и циклоном-разгрузителем, являющимся средством эвакуации измельчаемого зерна; приемная камера соединена с камерой размола так, что угол сектора, образованного плоскостями, проходящими через центр камеры размола и линии сопряжения последней с приемной камерой, составляет 50-70°, SU 1639740.
Данное техническое решение является прототипом первого изобретения - лабораторного измельчителя.
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности измельчения отдельных семян; зерна измельчаются порциями, поэтому отсутствует возможность определения количества зерен в исследуемой партии, соответствующих тому или иному сорту согласно качественным характеристикам зерна (содержание белков, виды белков и т.д.).
Известны устройства для отбора проб зерен и их загрузки в лабораторный измельчитель, например устройство, включающее корпус (кожух) и плату с отверстиями овального сечения (ячейками), имеющими наклонные боковые поверхности, SU 890121; устройство вставляют в емкость зернами, при этом зерна западают по одному в каждую ячейку; для их извлечения устройство переворачивают, зерна выкатываются все вместе в желоб и через боковые воронки пересыпаются в другое устройство, в частности в бункер измельчителя; возможность загрузки зерен в измельчитель по одному в данном устройстве отсутствует.
Известно также устройство для отбора проб зерна и загрузки их в другое устройство, в частности в измельчитель, включающее корпус (кожух) и плату со сквозными цилиндрическими отверстиями с расширением в верхней части, оси которых расположены наклонно к фронтальной поверхности платы, SU 953492.
Данное техническое решение принято за прототип устройства для отбора и загрузки зерна в заявляемый лабораторный измельчитель.
Недостатком этого устройства также является невозможность загрузки зерен по одному в каждое отверстие камеры размола лабораторного измельчителя.
Задачей настоящей группы изобретений является создание лабораторного измельчителя, обеспечивающего возможность измельчения отдельных семян, а также создание устройства для отбора и загрузки зерна в этот лабораторный измельчитель, обеспечивающего загрузку зерен по одному в каждое отверстие камеры размола лабораторного измельчителя.
Согласно настоящим изобретениям в лабораторном измельчителе зерна, содержащем камеру размола, измельчающий элемент, приемную камеру и средство эвакуации измельченного зерна в приемную камеру, камера размола выполнена в виде матрицы, представляющей собой плиту с равномерно расположенными сквозными цилиндрическими отверстиями, установленную на неподвижной опорной плите с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно нее, приемная камера выполнена в виде плиты с глухими цилиндрическими отверстиями, соосными отверстиям матрицы, установленной на неподвижном основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него и опорной плиты синхронно с перемещением матрицы, измельчающий элемент выполнен в виде цилиндрических пуансонов, а средство эвакуации измельченного зерна выполнено в виде цилиндрических толкателей, при этом диаметры пуансонов и толкателей соответствуют диаметру сквозных отверстий в матрице, пуансоны и толкатели жестко укреплены в держателе, их продольные оси симметрии параллельны, держатель снабжен приводом для их возвратно-поступательного перемещения, при этом в неподвижной опорной плите выполнены сквозные цилиндрические отверстия, диаметры которых соответствуют диаметрам толкателей, а их центровые оси совпадают с центральными осями толкателей.
В устройстве для отбора и загрузки зерна в лабораторный измельчитель, включающем корпус и плату со сквозными цилиндрическими отверстиями, корпус выполнен в виде совка с плоским дном, на котором расположена плата, количество сквозных цилиндрических отверстий платы равно количеству сквозных цилиндрических отверстий матрицы, при этом сквозные цилиндрические отверстия платы расположены в том же порядке, что и сквозные цилиндрические отверстия в матрице измельчителя.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленным, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретений критерию «новизна».
Сущность изобретений поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - продольный разрез лабораторного измельчителя, пуансон и толкатель находятся в крайнем нижнем положении;
на фиг.2 - то же, что на фиг.1, пуансон и толкатель находятся в крайнем верхнем положении, при этом матрица и приемная камера сдвинуты относительно неподвижной опорной плиты вправо по чертежу на один шаг, равный расстоянию между вертикальными осями соседних отверстий;
на фиг.3 - то же, что на фиг.2, пуансон и толкатель находятся в крайнем нижнем положении;
на фиг.4 - вид сверху по фиг.1;
на фиг.5 - разрез А-А по фиг.1;
на фиг.6 - продольный разрез устройства для отбора и загрузки зерна в лабораторный измельчитель;
на фиг.7 - разрез лабораторного измельчителя по Б-Б на фиг.1, устройство для отбора и загрузки в него зерна установлено на матрице лабораторного измельчителя;
на фиг.8 - совок устройства для отбора и загрузки зерна в лабораторный измельчитель сдвинут вправо по чертежу на один шаг;
на фиг.9 - устройство для отбора и загрузки зерна в лабораторный измельчитель и матрица лабораторного измельчителя в аксонометрии в процессе установки указанного устройства на матрицу.
Лабораторный измельчитель зерна 1 содержит измельчающий элемент и камеру размола, выполненную в виде матрицы 2, представляющей собой плиту с равномерно расположенными сквозными цилиндрическими отверстиями 3; матрица 2 установлена на неподвижной опорной плите 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно нее; лабораторный измельчитель также содержит приемную камеру 5 и средство эвакуации измельченного зерна в приемную камеру, выполненное в виде толкателя 9. Приемная камера 5 выполнена в виде плиты с глухими отверстиями 6, установленной на неподвижном основании 7. Матрица 2 и приемная камера 5 снабжены приводом (на чертежах не показан) для их синхронного перемещения относительно неподвижного основания 7 и опорной плиты 4. Измельчающий элемент выполнен в виде цилиндрического пуансона 8; диаметры пуансона 8 и толкателя 9 соответствуют диаметру сквозных отверстий 3 в матрице; зазор между диаметрами пуансона 8 и толкателя 9 и цилиндрическим сквозным отверстием 3 должен обеспечивать свободное прохождение их в указанное отверстие без использования смазки. Пуансон 8 и толкатель 9 жестко соединены между собой держателем 10, снабженным приводом для вертикального возвратно-поступательного перемещения (на чертежах условно не показан).
Опорная плита 4 и неподвижное основание 7 параллельны друг другу и соединены жесткими перемычками 16. Количество пуансонов 8 и толкателей 9 равно количеству сквозных цилиндрических отверстий 3 в одном ряду матрицы 2 (фиг.4).
Ось 18, вдоль которой расположены пуансоны 8, ось 19, вдоль которой расположены толкатели 9, и ось 20, вдоль которой расположены сквозные цилиндрические отверстия 3, параллельны.
В неподвижной опорной плите 4 выполнены сквозные цилиндрические отверстия 22, диаметры которых соответствуют диаметрам толкателей, а их центральные оси совпадают с центральными осями толкателей.
Устройство для отбора и загрузки зерна в лабораторный измельчитель включает корпус в виде совка 11 с плоским дном, на котором расположена плата 12 со сквозными цилиндрическими отверстиями 13, которые расположены в том же порядке, что и сквозные отверстия 3 матрицы 2, при этом количество отверстий 13 равно количеству отверстий 3. Цилиндрические отверстия 13 выполнены с расширениями 14 в верхней части.
Фиксация устройства для отбора и загрузки зерна 1 в лабораторный измельчитель на матрице 2 осуществляется путем ввода установочных штифтов 15, укрепленных на плате 12, в отверстия 17, выполненные в матрице 2.
Для отбора зерна в устройство для его отбора и загрузки в лабораторный измельчитель насыпают исследуемое зерно в количестве, превышающем количество отверстий 13 в плате 12 (фиг.6). Перемещая зерна по поверхности платы 12, добиваются попадания зерен в каждое из отверстий 13.
Диаметр отверстия 13 обеспечивает полное попадание в это отверстие только одного зерна. Излишек зерна сметается с платы 12.
Затем устройство для отбора и загрузки зерна устанавливают на матрицу 2 лабораторного измельчителя (фиг.6), при этом штифты 15 входят в отверстия 17 матрицы 2, обеспечивая соосность отверстий 13 платы 12 и отверстий 3 матрицы 2 (фиг.7).
После этого за рукоятку 21 совок 11 вытаскивают, и зерна 1 опускаются под действием их веса в отверстия 3 матрицы 2 по одному в каждое отверстие.
На этом загрузка зерна в лабораторный измельчитель заканчивается, плату 12 снимают с матрицы 2.
Лабораторный измельчитель готов к работе.
Перемещают матрицу 2 и приемную камеру 5 до совмещения вертикальных осей пуансонов 8 с вертикальными осями первого ряда отверстий 3 матрицы 2 и опускают держатель 10 с пуансонами 8 и толкателями 9 в крайнее нижнее положение. Пуансоны 8 раздавливают зерна в крайнем ряду отверстий 3, а толкатели 9 проходят через отверстия 22 в плите 4 (фиг.1). Затем поднимают держатель 10 с пуансонами 8 и толкателями 9 и перемещают матрицу 2 и приемную камеру 5 на один шаг до совмещения отверстий 3 крайнего ряда в матрице 2 с отверстиями 3 в плите 4 (фиг.2). Часть измельченного зерна из отверстий 3 через отверстия 22 высыпается в отверстия 6 крайнего ряда приемной камеры 5, а оставшаяся часть зерна выдавливается при опускании толкателей 9. При этом пуансоны 8 измельчают зерна, находящиеся в следующем ряду отверстий 3 матрицы 2 (фиг.3). Измельчение и эвакуация измельченного зерна в приемную камеру из других рядов отверстий 3 матрицы 2 происходит аналогично.
1. Лабораторный измельчитель зерна 1, содержащий камеру размола, измельчающий элемент, приемную камеру и средство эвакуации измельченного зерна в приемную камеру, отличающийся тем, что камера размола выполнена в виде матрицы 2, представляющей собой плиту с равномерно расположенными сквозными цилиндрическими отверстиями 3, установленную на неподвижной опорной плите 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно нее, приемная камера 5 выполнена в виде плиты с глухими цилиндрическими отверстиями 6, соосными отверстиям матрицы установленной на неподвижном основании 7 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него и опорной плиты 4 синхронно с перемещением матрицы 2, измельчающий элемент выполнен в виде цилиндрических пуансонов 8, а средство эвакуации измельченного зерна выполнено в виде цилиндрических толкателей 9, при этом диаметры пуансонов 8 и толкателей 9 соответствуют диаметру сквозных отверстий 3 в матрице 2, пуансоны 8 и толкатели 9 жестко укреплены в держателе 10, их продольные оси симметрии параллельны, держатель 10 снабжен приводом для их возвратно-поступательного перемещения, при этом в неподвижной опорной плите 4 выполнены сквозные цилиндрические отверстия 6, диаметры которых соответствуют диаметрам толкателей 9, а их центральные оси совпадают с центральными осями толкателей 9.
2. Устройство для отбора и загрузки зерна 1 в лабораторный измельчитель по п.1, включающее корпус и плату 12 со сквозными цилиндрическими отверстиями 13, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде совка 11 с плоским дном, на котором расположена плата 12, количество сквозных цилиндрических отверстий 13 платы 12 равно количеству сквозных цилиндрических отверстий 3 матрицы 2, при этом сквозные цилиндрические отверстия 13 платы 12 расположены в том же порядке, что и сквозные цилиндрические отверстия 3 в матрице 2 измельчителя.
