3.4. Sisteme de sortare cu benzi perforate

Sunt formate din mai multe benzi transportoare, perforate, dispuse in serie, n ordinea crescatoare a diametrelor orificiilor.Orificiile au forma circular.

Sistemul asigur sortarea in trei sau mai multe fracii dimensionale, in functie de numarul benzilor de sortare.

Ramurile active ale benzilor sunt dispuse nclinat, cu unghiuri 15.

Dispunerea benzilor si circulaia produselor in sistem sunt prezentate in figura 3.8

Pentru d1

3.6.1. Proces de lucru

Contactul dintre tubercule si rolele profilate genereaz fora de frecare, responsabile de antrenarea tuberculelor in lungul suprafeelor de sortare. Tuberculele cu dimensiuni mai mari sunt deplasate pe suprafaa de sortare, iar cele cu dimensiuni mai mici decat orificiile dintre role, sunt separate.

Capacitatea de sortare se calculeaza cu relaia general cunoscut: Q=Bq0 unde B=(0.51)m, este laimea suprafetei de sortare si q0=1520 t/hm reprezint debitul specific de alimentare.

3.6.2. Condiia deplasarii tuberculelor pe suprafaa de sortare

Capacitatea de transport este asigurat numai dac tuberculele sunt trecute de pe o rol pe alta, deplasndu-se de-a lungul suprafeei de sortare.

Pentru precizarea condiiei de deplasare se consider tubercule de form sferic aflate sub aciunea mai multor fore, la trecerea de pe o rol pe alta(fig. 3.11).

Fig 3.11. Forele care acioneaz asupra unui tubercul la trecerea pe alt rol

D-diametrul tuberculelor

d-diametrul minim al rolelor

c-distanta maxima dintre role

N 1 si N 2 -fore normale

F 1 si F 2 fore de frecare

=unghi de tragere

Tuberculele sunt antrenate de rola O2, daca , unde este unghiul de frecare.c

Din rezult 90- si sin(90-)sin, adica cossin. Se poate scrie:

cos=

2+

2

2+

2

=+

+ , de unde

+

+sin rezulta d(1-sin)Dsin-c.

Deplasarea mai poate fi asigurat pentru o valoare maxim a diametrului d, dedusa din relaia:

+

+=sin

Se obtine: dmax=

1

Conditia suplimentara care se impune este Dsin-c>0.

Din aceasta conditie rezulta: D>

Concluzionnd se poate afirma c tuberculele cu Dc trec prin spaiile libere dintre

role, tuberculele cu D >

sunt deplasate de-a lungul suprafeei de sortare, iar cele cu D

(c;

) se rostogolesc in zona fantei; fr a fi antrenate. Ele pot trece mai departe ca urmare a

forelor de mpingere determinate de tuberculele care vin din zona de alimentare.

3.6.3. Turaia maxim a rolelor

Se deduce din condiia deplasarii tuberculelor fara salturi, presupunnd c centrul de mas al tuberculelor este antrenat in micare circular, cu aceeai vitez unghiular ca i a rolelor (fig. 3.12).

Fig 3.12. Momentul desprinderii tuberculului de rola 1

N-fora normal de contact cu rola care asigur deplasarea;

F-fora de frecare cu aceeai rol;

G-greutatea tuberculului;

Fc=

2(D+d)2-fora centrifug de inerie;

Pe direcia normal la suprafaa de contact:

N+Fc-Gsin=0, adica: N+

2(D+d)2-mgsin=0

Desprinderea este realizat la o turaie maxim, pentru care N=0, deci:

2(D+d)max

2=mgsin si max2=

2

+

Din max=

30 rezulta

22

900=

2

+

Se obine: =30

2

+=42.5

+

Pentru cos=+

+ si sin=1 2=

1

+( + )2 ( + )2

Rezult: =42.5

+( + )2 ( + )2

Valorile mrimilor implicate sunt:

n=50200 rot/min;

d=3580 mm

c=3060 mm

3.6.4. Precizia de sortare

Pentru calcul sunt luate n consideraie aceleai relaii ca i la sitele plane: q1=q0 i

Dq=q0(1-), unde q0= debitul de alimentare al fraciei ce trebuie separat i =

00 , unde:

I0- reprezinta intensitatea separrii n zona de alimentare ( debitul separat pe unitatea de suprafa);

-raportul dintre suprafaa liber si suprafaa total;

L-lungimea suprafeei de sortare

3.7. Sisteme de sortare cu fante circulare divergente

Sorteaz fructe i legume cu form aproximativ sferic, pe baza diametrului ecuatorial maxim.

Sunt instalaii simple, sigure, cu consum redus de energie i grad mic de vtmare.

La capaciti de lucru cuprinse ntre 0,8 i 1,2 t/h se obin 46 fracii dimensionale cu precizie satisfctoare de sortare.

Denumirea comercial a unui astfel de sistem este calibror tronconic rotativ.

3.7.1. Proces de lucru

Organul de sortare este format dintr-un rotor conic cu axa vertical, prevzut cu o band circular lateral. ntre cele dou elemente se formeaz o fant cu nlime variabil, cresctoare, n sensul de naintare a produselor. Banda i suprafaa conic sunt placate cu materiale ale cror coeficieni de frecare sunt diferii ( fig. 3.13 ).

n timpul deplasrii pe suprafaa rotorului conic, fructele sau legumele capt o micare proprie de rotaie, orientndu-se cu axa de simetrie perpendicular pe fant.

Sortarea se face, deci, n funcie de diametrul ecuatorial maxim.

Exist posibilitatea reglrii nlimii fantei cu mecanisme cu urub i piuli, astfel nct instalaia sa poat fi utilizate pentru produse cu diametre diferite.

3.7.2. Regimul cinematic

Parametrul cinematic cu influen direct asupra capacitii de lucru a preciziei de sortare i a gradului de vtmare, este turaia rotorului.

Pentru calcul se impune condiia ca produsele s se rostogoleasc fr alunecare n contact cu rotorul i cu banda circular.

Forele considerate sunt forele normale 1 i 2 , forele de frecare 1 i 2 , fora de

greutate i fora centrifug de inerie (fig 3.14 ).

Coeficienii de frecare sunt 1 i 2, raza rotorului r i viteza unghiular .

Fig. 3.14. Forele care acioneaza asupra unui fruct aflat n sistemul de sortare

Rostogolirea este pozitiv daca se ndeplinete condiia:

2 1

Pentru 2 = 22 i 1 = 11 => 22 11

Ecuaia fundamental a dinamicii, proiectat pe axele OX si OY ale sistemului neinerial de referin xOy, permite obinerea urmtoarelor relaii:

= 0 => 1 cos = 0

= 0 => 2 1 sin = 0

Cu = 2 => 1 =

cos i 2 = tan +

2

Inegalitatea capt forma:

2( tan + 2) 1

cos sau 2( tan +

2) 1

cos

Deci 2 1

[

1

2 cos tan] =

[

1

2 cos tan]

Dac se ia n consideraie condiia limit 1 = 2 = , se obine viteza unghiular minim pentru care procesul se poate desfura:

=

1sin

cos i =

30

1sin

cos

Turaia maxim se obine din condiia realizrii unor viteze mai mici dect viteza care produce deprecierea produsului prin ciocnire.

Fig. 3.8. Sistem de sortare cu benzi perforate

1, 2, 3 diametrul orificiilor (1 < 2, < 3)

1: > 3

2: 2 < < 3

3: 1 < < 2

4: < 1

= diametrul produsului

Fig 3.9. Sistem de sortare cu cilindri perforai

1: > 3

2: 2 < < 3

3: 1 < < 2

4: < 1

= diametrul produsului

Fig. 3.10. Sistem de sortare cu role cilindrice profilate

1 role de alimentare

2 role pentru separarea fraciei mici

3 role pentru separarea fraciei mijlocii

1 i 2 lungimile celor dou zone de sortare

Fig. 3.13. Sistem de sortare cu fante circulare divergente

1 rotor conic

2 band circular

3 mecanism de reglare a nlimii fantei

4 colector de produse sortate