Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7208
(13) U
(46) 2011.04.30
(51) МПК (2009)
A 01K 59/00
B 02C 13/00
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ПЕРГИ
ОТ ПРИМЕСЕЙ
(21) Номер заявки: u 20100747
(22) 2010.08.27
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Гродненский государственный аг-
рарный университет" (BY)
(72) Авторы: Пестис Витольд Казимирович;
Халько Николай Викторович; Ладуть-
ко Сергей Николаевич; Пестис Мария
Вацлавовна; Халько Анастасия Нико-
лаевна; Пестис Павел Витольдович
(BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Гродненский государствен-
ный аграрный университет" (BY)
(57)
1. Устройство для отделения измельченной перги от примесей, содержащее бункер с
питателем, вентилятор с воздуховодами, пылесборник, решетный стан и пульт управле-
ния, отличающееся тем, что сопло всасывающего воздуховода расположено над решет-
ным станом на небольшом расстоянии от него, а за этим соплом последовательно
установлены пылесборник, вентилятор, холодильная камера и выпускное отверстие воз-
духовода, которое расположено под решетным станом напротив сопла всасывающего воз-
духовода.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что бункер имеет прямоугольно-
призматическую форму, а в нижней части бункера расположен питатель в виде колковой
терки с регулируемой частотой ее вращения.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина решетного стана равна длине
расположенного под ним питателя, а длина решетного стана равна 1,5-2,0 от его ширины.
Фиг. 1
BY7208U2011.04.30

2. BY 7208 U 2011.04.30
2
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в выпускном отверстии воздуховода
установлен датчик температуры, соединенный с индикатором, расположенным на пульте
управления, на котором также находятся тумблеры включения вентилятора, холодильной
камеры, питателя и механизма привода решетного стана в колебательное движение.
(56)
1. Каплич В.М. и др. Основы пчеловодства: учеб. пособие / Под ред. В.М.Каплича. -
Минск: БГТУ, 2009. - 408 с.: ил.
2. RU 2171715 C2, МПК B 02C 13/284, 2001.
3. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М. - Колос С,
2003. - 624 с.
4. RU 2185726 C1, МПК A 01K 59/00, 2002.
5. Универсальный электропылесос "Вента". Инструкция по эксплуатации и уходу. -
Вильнюс, 1960. - 15 с.
6. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / Под ред. М.И. Клецкина.
Т.2. - М.: Машиностроение, 1967. - 830 с.
7. Бохан Н.И., Дайнеко В.А., Фурсенко С.Н. Контрольно-измерительные приборы в
сельском хозяйстве: Справ. пособие. - Минск: Ураджай, 1989. - 160 с.
8. Кривцов Н.И., Лебедев В.И., Тупиков Г.М. Пчеловодство. - М.: Колос, 2000. - 399 с.
Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству.
Перга - это продукт, приготовляемый пчелами из цветочной пыльцы и меда с добав-
лением секретов своих желез. Осушенные пчелами от остатков меда перговые соты, пред-
назначенные для переработки, сохраняют до наступления устойчивого похолодания, затем
высушивают до 14-15 % влажности и охлаждают до -1 °С [1, с. 271].
Известен измельчитель, в котором куски перговых сотов разрушаются до образования
отдельных гранул перги, не связанных восковой основой в монолит. Происходит также
разрушение оболочек коконов, и кусочки оболочек отслаиваются от гранул перги [2].
После работы такого измельчителя получается сырье, которое рекомендуют просеи-
вать с помощью машины для очистки семян при скорости потока воздуха 7,5-8,0 м/с, ис-
пользуя решето с отверстиями диаметром 2,6 мм. При этом восковые частицы и перга
разделяются [1, с. 271].
В качестве прототипа примем воздушно-решетную семяочистительную машину, ко-
торая служит для очистки и сортирования небольших партий зерна [3, с. 553]. Эта машина
состоит из бункера, питателя, решетного стана, вентиляторов, воздуховодов, пылесборни-
ка. Производительность на пшенице до 150 кг/ч.
В принципе данная машина может быть использована для отделения измельченной
перги от примесей, так как укомплектована большим разнообразием сменных решет, а
также регулятором скорости воздушного потока.
Однако эта машина сможет обрабатывать только большие партии сырья и отделять
пергу от примесей только в холодный период времени, при отрицательной температуре
окружающего воздуха. Иначе решета и другие детали машины будут залипать приклеи-
вающимися восковыми частицами, которые сопровождают пергу в качестве примесей.
Заявленная полезная модель направлена на создание упрощенного устройства для от-
деления небольшого количества измельченной перги от примесей, которое может рабо-
тать в любой период года.
Сущность полезной модели заключается в следующем.

3. BY 7208 U 2011.04.30
3
Устройство для отделения измельченной перги от примесей содержит бункер с пита-
телем, вентилятор с воздуховодами, пылесборник, решетный стан и пульт управления,
причем сопло всасывающего воздуховода расположено над решетным станом на неболь-
шом расстоянии от него, а за этим соплом последовательно установлены пылесборник,
вентилятор, холодильная камера и выпускное отверстие воздуховода, которое расположе-
но под решетным станом напротив сопла всасывающего воздуховода. Бункер имеет пря-
моугольно-призматическую форму, а в нижней части бункера расположен питатель в виде
колковой терки с регулируемой частотой ее вращения. Ширина решетного стана равна
длине расположенного под ним питателя, а длина решетного стана равна 1,5-2,0 от его
ширины.
В выпускном отверстии воздуховода установлен датчик температуры, соединенный с
индикатором, расположенным на пульте управления, на котором также находятся тумбле-
ры включения вентилятора, холодильной камеры, питателя и механизма привода решет-
ного стана в колебательное движение.
На фиг. 1 показана схема устройства для отделения измельченной перги от примесей;
на фиг. 2 - схематический разрез устройства через бункер и питатель; на фиг. 3 - схемати-
ческий разрез устройства через сопло и выпускное отверстие.
Устройство для отделения измельченной перги от примесей содержит бункер 1 с пи-
тателем 2, вентилятор 3 с воздуховодами, пылесборник 4, решетный стан 5 и пульт управ-
ления (на фигурах не показан), причем сопло 6 всасывающего воздуховода расположено
над решетным станом 5 на небольшом расстоянии от него, а за этим соплом последова-
тельно установлены пылесборник 4, вентилятор 3, холодильная камера 7 и выпускное от-
верстие 8 воздуховода, которое расположено под решетным станом 5 напротив сопла 6
всасывающего воздуховода. Бункер 1 имеет прямоугольно-призматическую форму, а в
нижней части бункера расположен питатель 2 в виде колковой терки с регулируемой ча-
стотой ее вращения. Ширина B решетного стана равна длине расположенного под ним пи-
тателя, а длина L решетного стана равна 1,5-2,0 от его ширины, причем α - угол наклона
решетного стана к горизонту.
В выпускном отверстии 8 воздуховода установлен датчик 9 температуры, соединен-
ный с индикатором, расположенным на пульте управления (на фигурах не показан), на ко-
тором также находятся тумблеры включения вентилятора, холодильной камеры, питателя
и механизма привода решетного стана в колебательное движение.
Выход мелких примесей показан стрелкой 10, а сход перги - стрелкой 11, причем сход
перги будет по всей ширине решетного стана B, выход примесей - по его площади.
Устройство для отделения измельченной перги от примесей функционирует следую-
щим образом.
После включения в работу вентилятора 3 и холодильной камеры 7 начинается цирку-
ляция воздуха из сопла 6 к выпускному отверстию 8. Через небольшой промежуток вре-
мени датчик 9 температуры охладится, и индикатор температуры воздуха в выпускном
отверстии должен показать -3…-4 °С [4].
Затем в бункер 1 засыпают подготовленное сырье, включают в работу колковую терку
питателя 2 и включают колебательный механизм решетного стана 5, благодаря чему сырье
тонким слоем поступает на приподнятый край решетного стана и перемещается к сходу
перги, показанному стрелкой 11 в его нижней части.
Легкие примеси поступают в сопло 6 и задерживаются в пылесборнике 4, а воздух,
перекачиваемый вентилятором 3 и охлажденный в холодильной камере 7, поступает через
выпускное отверстие 8, проходит сквозь решетный стан 5 и охлаждает находящееся на
нем сырье, что предотвращает склеивание частиц сырья и повышает качество отделения
перги от примесей.

4. BY 7208 U 2011.04.30
4
Мелкие примеси просеиваются сквозь отверстия решетного стана и поступают на вы-
ход мелких примесей, обозначенный стрелкой 10, а полноценные частицы перги сходят с
решетного стана.
Следует иметь в виду, что переохлажденная перга при -10 °С теряет свои свойства [1,
с. 365], поэтому температуру воздуха, выходящего через впускное отверстие 8, следует
регулировать, приоткрывая, например, дверку холодильной камеры.
В качестве вентилятора, пылесборника и воздуховодов может быть взят универсаль-
ный электропылесос типа "Вента" [5], номинальное разрежение у входного отверстия ко-
торого не менее 1100 мм водяного столба, номинальная потребляемая мощность 500 Вт.
Колесо вентилятора вращается в направлении, при котором воздух всасывается через от-
верстие, расположенное на нижнем корпусе пылесоса, и последовательно проходит через
пылесборник, вентилятор и электродвигатель, охлаждая его обмотки, и выходит через от-
верстие верхнего корпуса.
Пневматическая сепарация измельченной перги от примесей осуществляется при ско-
рости воздушного потока 5-8 м/с [4]. Для ориентировочных расчетов эта скорость (м/с)
может быть определена по формуле:
Hд04,4=ν ,
где Нд - динамическое давление, мм водяного столба. Тогда максимальная скорость воз-
духа без учета потерь давления, развиваемая названным пылесосом, составит:
с/м140110004,4 ==ν .
При плавном расширении воздуховода соблюдается соотношение [2, с. 780]:
2211 ff ν=ν ,
где f1 и f2 - начальная и конечная площади поперечных сечений воздуховода; ν1 и ν2 - со-
ответствующие им скорости воздуха.
Для круглого воздуховода
2
22
2
11 dd ν=ν ,
где d1 и d2 - соответствующие диаметры воздуховодов.
Поэтому
2
1
12 dd
ν
ν
= и для снижения скорости воздуха со 140 до 8 м/с диаметр возду-
ховода нужно расширить с d1 = 32 мм до мм134
8
140
32d2 == .
Площадь такого сечения будет равна:
2
22
2 см141
4
4,1314,3
4
d
f =
⋅
==
π
.
Эквивалентное ему прямоугольное отверстие может быть принято 250×55 мм, учиты-
вая ширину комбинированной щетки пылесоса, которая равна 250 мм.
Такую же ширину можно принять в бункере 1, решетном стане 5, в питателе 2 и вы-
пускном отверстии 8.
Бункер 1 может быть изготовлен из листовой стали толщиной 0,6…1,0 мм на объем
3…5 л. Питатель в виде колковой терки может быть выполнен из узких лопастей-колков,
укрепленных под углом 45° к поперечной плоскости вала питателя и повернутых пооче-
редно плоскостями в противоположные стороны [6, с. 473-474].
Диаметр по наружным кромкам лопастей питателя 2 может быть принят 50 мм, то есть
близкий к диаметру катушечного высевающего аппарата зерновых сеялок [6, с. 265], а са-
ми лопасти могут быть шириной 12-15 мм и толщиной 2-3 мм. Их крепление к валу из
стального прутка диаметром 16-20 мм может быть выполнено с помощью электросварки.
Привод питателя может быть осуществлен от шпинделя электродрели типа VM-ID 015
IMPACT DRILL, в которой частота вращения регулируется в пределах 0-2800 мин-1
.

5. BY 7208 U 2011.04.30
5
Решетный стан 5 может быть изготовлен по типу машины СМ-0,15 и может приво-
диться в колебательное движение электродвигателем через эксцентриковый вал и шатун.
Решето можно очищать от застрявших частиц шариковыми очистителями [3, с. 554-555].
Сопло 6 и деталь выпускного отверстия 8 могут быть изготовлены из стального листа
0,6-1,0 мм, а соединительные воздуховоды могут быть из гибких трубопроводов пылесоса.
Скорость воздушного потока на всасывании может регулироваться изменением размера
отверстия, имеющегося на всасывающем трубопроводе пылесоса, которое сообщается с
атмосферой.
В выпускном отверстии воздуховода может быть установлен транзисторный датчик,
который может работать в диапазоне температур -60+125 °С и который может использо-
ваться с электронным термометром [7, с. 49-50].
В качестве холодильной камеры можно использовать любой маломощный бытовой
холодильник или морозильник.
В одной ячейке пчелиного сота содержится в среднем 140 мг перги. Один сот, в кото-
ром 3
/4 ячеек (≈ 6000) с обеих сторон заполнены пергой, вмещает примерно 840 г перги [8,
с. 192]. Если принять, что за 2 минуты перерабатывается сырье из одного сота, то произ-
водительность устройства составит 25 кг/ч. Производительность можно регулировать за
счет изменения частоты вращения питателя и частоты колебаний решетного стана, для
привода которого можно также использовать электродрель с регулируемой частотой вра-
щения.
Производительность устройства ограничивается удельной нагрузкой сырья на решет-
ный стан, которая при угле наклона α = 10° может быть принята 7 кг/дм2
⋅ч [6, с. 632]. То-
гда при B = 2,5 дм, L = 5 дм производительность будет 87,5 кг/ч.
Предложенное устройство может быть использовано, кроме отделения измельченной
перги от примесей, для обработки небольших партий семян любых культур, меняя решето
решетного стана и дутье вентилятора. Холодильная камера при этом не потребуется.
Из-за высокого содержания белков, витаминов и микроэлементов перга находит при-
менение для подкормки пчел в ранневесенний период, в пищевой промышленности, а
также в косметике и медицине [1, с. 269]. В этой связи внедрение предложенного устрой-
ства в производство позволит значительно увеличить выпуск этого ценного продукта.
Фиг. 2 Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.