Классификация оборудования для процессов инспекции, калибрования и сортирования штучного сельскохозяйственного сырья
Факторы определяют классификацию оборудования на инспекционные, калибровочные и сортировочные машины (рис. ). Выбор конкретного типа машины зависит от сортируемого сырья и технологической задачи.
Рис. Классификация оборудования для инспекции, калибрования и сортирования
Калибрование плодов и овощей осуществляется на калибровочных устройствах различных типов.
Принцип работы многих калибровочных машин основан на перемещении калибруемого продукта вдоль щели переменного сечения, причем конструктивные решения этой идеи весьма разнообразны.
Самый простой путь — когда продукт медленно продвигается по наклонному колеблющемуся ситу с отверстиями переменного сечения.
Несколько видоизменив это решение, т.е. выполнив из сетки переменного сечения цилиндрический барабан и сообщив ему вращательное движение, придем к барабанной калибровочной машине.
Другой путь — стационарная щель переменного сечения; продукт перемещается вдоль нее. В машинах, реализующих эту идею, щель создается работающими в паре рабочими органами и зависит от их относительного положения. Различаются эти машины видом калибровочного устройства.
Существующие калиброватели по конструкции калибровочных устройств разделяются на следующие типы: барабанные, ленточные, шнековые, вибрационные, дисковые, валиковые, тросовые, весовые и комбинированные.
Тросовое калибровочное устройство (рис.) состоит из двух движущихся непараллельно расходящихся тросов.
Рис. Тросовое калибровочное устройство
Продукт выпадает на транспортер при условии s>d. Тросовая калибровочная машина имеет шесть пар тросов. Сверху показано положение плода, когда он лежит на движущихся тросах, расстояние между центрами которых меньше размера плода. Когда расстояние между тросами превышает диаметр плода, плод падает в сборник.
Шнековое калибрующее устройство (рис. ) состоит из вращающихся в противоположные стороны двух шнеков, имеющих постоянный шаг и уменьшающийся диаметр. Щель в форме набора сферических поверхностей возрастающего радиуса обеспечивает ориентирование продукта шаровидной формы.
Рис. Шнековое калибровочное устройство
Ступенчатое калибровочное устройство (рис.) состоит из двух вращающихся в противоположных направлениях валиков. Для обеспечения поступательного движения калибруемого продукта валики можно наклонить на угол до 15°. Комплект, состоящий из пяти пар ступенчатых или шнековых валиков разных размеров, обеспечивает калибровку плодов и овощей, различных по форме и величине.
Рис. Ступенчатое калибровочное устройство
Конусное калибровочное устройство (рис.) состоит из двух вращающихся навстречу друг другу гладких конических валиков. Калибрующий эффект обеспечивается двумя коническими валиками, расстояние между которыми постоянно увеличивается.
Рис. Конусное калибровочное устройство
Последовательная установка калибровочных устройств позволяет калибровать по двум размерам: не только по толщине, но и по длине, что требуется при калибровке огурцов.
В валико-ленточных калибровочных устройствах (рис.) отверстие образуется между параллельно смонтированным вращающимся ступенчатым валиком и наклонно смонтированным ленточным транспортером. Оно состоит из вращающегося вокруг оси ступенчатого валика и расположенного к нему под углом 35° ленточного транспортера.
Рис. Валико-ленточное калибровочное устройство
В валиковых калибровочных устройствах (рис.) отверстие образуется между двумя параллельно смонтированными вращающимися ступенчатыми валиками.
Рис. Валиковое калибровочное устройство
Ленточные калибровочные устройства (рис.) представляют собой последовательно смонтированные под наклоном ленточные транспортеры с отверстиями разных диаметров. Продукт, попадая на ленте транспортера в отверстия своего диаметра, разделяется на 3 группы. Вместо ленты могут использоваться вибрационные полоша или одно полотно, разделенное по ширине на зоны с различными отверстиями.
Рис. Ленточное калибровочное устройство
Валико-ленточные машины получили наибольшее распространение в пищевой промышленности. Они применяются для калибровки шарообразных плодов, таких, как яблоки, сливы, абрикосы, персики, томаты и лук. Благодаря наклону ленты плоды в один ряд скатываются в зазор между валиком и переносятся лентой транспортера вдоль зазора, который расширяется из-за ступенчатости валика. По мере расширения зазора продукт выпадает в один из отсеков, на которые разделен перегородками стол.
Вибрационные калибровочные устройства (рис.) применяются для калибровки картофеля и других твердых плодов.
Рис. Вибрационное калибровочное устройство
Барабанные калибровочные машины представляют собой вращающиеся барабаны с отверстиями на поверхности. Ось барабанов может быть наклонена к горизонтали, а внутри приварена винтовая направляющая для более равномерного распределения продукта по сетчатому цилиндру. Поверхность разделена на зоны с отверстиями возрастающих размеров, имеющих различную форму: круглую, овальную. Плод попадает в отверстия барабана и падает в сборный лоток, а затем отводится на дальнейшую переработку. Более крупные плоды попадают на следующий барабан и т. д.
Барабанные калибровочные машины предназначены для разделения овощей и плодов, в основном имеющих твердую консистенцию, например картофеля на несколько размеров.
Разновидностью барабанных калибровочных машин являются параллельно смонтированные вращающиеся перфорированные барабаны 3, между которыми имеется плоская наклонная поверхность 2. Плод попадает в отверстия барабана и падает в сборный лоток 1 внутри барабана, а затем отводится на дальнейшую переработку. Более крупные плоды попадают на следующий барабан и т. д. Сетчатые барабаны медленно поворачиваются с частотой не более 1,2 с-1.
Рис. Вибрационное калибровочное устройство
Однако барабанные калибровочные машины нельзя применять для плодов, имеющих мягкую и нежную консистенцию (вишен, слив, помидоров и т.п.), из-за больших повреждений продукта.
Дисковые калибровочные устройства (рис.) состоят из вращающегося корпусного диска 2 и продолговатых ребер 3 и 4, расположенных над диском так, что образуют отверстия диаметром d1,d2 и d3 Размеры отверстий могут регулироваться изменением положения ребер над поверхностью диска.
Рис. Дисковое калибровочное устройство
Плод 1, попадая на поверхность диска гравитационно и под действием центробежной силы, образующейся при вращении диска, выталкивается в отверстия между ребром и поверхностью диска.
В весовых калибровочных машинах калибрующее устройство состоит из приемной чаши и весового механизма.
В зависимости от принципа действия весового устройства весовые калибровочные машины подразделяются на два типа.
В машинах первого типа (рис.) чаша 6 крепится шарнирно к двухцепному транспортеру 4. Вдоль транспортера стационарно установлены весовые устройства в виде двухплечного рычага с грузом 2 на одном конце и ножом 1 — на другом. При движении опорный палец 3 чаши б скользит по направляющей 5. В разрывах направляющей 5 помещены ножи 1 весового устройства. Если момент силы, создаваемый чашей с плодом, превысит момент груза, нож вместе с пальцем опускается, чаша опрокидывается, плод выпадает в приемник.
Рис. Схема весового калибровочного устройства со стационарными весовыми механизмами
В машинах второго типа (рис.) весы и чаша объединены в один подвижной узел, выполненный в виде рычага коромысла. Груз неподвижной направляющей перемещается по рычагу, создавая переменный уравновешивающий момент, и при достижении определенного соотношения чаша опрокидывается, плод выпадает в лоток. Вдоль неподвижной направляющей установлены лотки для откалиброванного продукта.
Рис. Схема весового калибровочного устройства с перемещающимся весовым механизмом
Весовые калиброватели обеспечивают высокую производительность и универсальность разделения сырья на партии.
Весовые калибровочные устройства пригодны для калибровки плодов любой геометрической формы: плоской, округлой, шарообразной и удлиненной. Кроме того, их производительность теоретически не ограничена.