СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК B07B13/10 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для использования при очистке и сортировании семян. Изобретение может быть применено для разделения других сыпучих материалов.

Известно устройство для разделения зерновой смеси по коэффициенту трения, включающее несколько винтовых желобов с одинаковым шагом, укрепленных на вертикальной оси, и загрузочное приспособление, включающее бункер, а также отводящие лотки.

Недостатком известного устройства является разделение зерновой смеси лишь на одной постоянной границе различия ее компонентов.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа устройство, включающее винтовой сепарирующий желоб, наружной кромкой укрепленный на опоре, загрузочное приспособление с лотком, осевой сборник, примыкающий к внутренним кромкам винтового желоба, расположенные в нижней части винтового желоба делители в виде пластин приемников продуктов разделения. Устройство разделяет материалы на несколько фракций.

Недостатком известного устройства является малая производительность и низкая эффективность разделения смесей. Это объясняется тем, что при разделении таких сыпучих материалов, как зерновые смеси, винтовая поверхность имеет малую пропускную способность. Делители позволяют лишь ступенчато регулировать выход кондиционной фракции и ее качество, что, в свою очередь, затрудняет полностью реализовать эффективность разделения, получаемую на винтовой поверхности. Из-за неподвижности соединения винтового желоба с опорой и осевым сборником исключается возможность изменения параметров винтовой поверхности, а поэтому имеет ограниченную область применения.

Целью изобретения является повышение производительности и эффективности разделения сыпучих материалов.

Цель достигается тем, что сепаратор, включающий винтовой сепарирующий желоб, наружной кромкой укрепленный на опоре, загрузочное приспособление, содержащее лоток, осевой сборник, примыкающий к внутренним кромкам винтового желоба, расположенные в нижней части винтового желоба делители в виде пластин и приемники продуктов разделения, снабженные дополнительными винтовыми желобами с расположенными ярусно дополнительными лотками, при этом загрузочное приспособление выполнено с окнами, а расстояние между окнами и между лотками равно расстоянию между винтовыми желобами, а делители установлены параллельно оси винтовых желобов с возможностью перемещения вдоль нижних кромок.

Для регулирования процесса сепарации семян путем изменения параметров винтовых желобов они крепятся к опоре с возможностью перемещения, а осевой сборник выполнен с лопастями, наклоненными в сторону подъема винтовых поверхностей и установлен свободно относительно них. Для этого сепаратор снабжен соединяющими крепежными элементами кронштейнами, расположенными на наружной кромке винтовых желобов, и стойками, расположенными на опоре. При этом лопасти осевого сборника выполнены из упругого материала.

Цель достигается также тем, что днища лотков выполнены с плавно уменьшающимся сверху вниз углом наклона в продольном и увеличивающимся в поперечном направлениях. При этом лотки установлены на опоре с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Это осуществляется тем, что лотки и опора выполнены с кронштейнами, соединяющимися крепежными элементами.

Достижение поставленной цели осуществляется также тем, что пластины делителей в нижней части выполнены с элементами в виде двугранной пирамидальной поверхности, расширяющейся вниз и в сторону винтовых поверхностей, и установлены над приемниками продуктов разделения на осях, параллельных оси винтовых поверхностей, с возможностью поворота.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный сепаратор отличается тем, что он имеет несколько винтовых желобов с расположенными ярусно лотками. При этом загрузочное приспособление выполнено с окнами на разных уровнях, расстояние между которыми равно расстоянию между винтовыми желобами, а делители установлены с возможностью перемещения вдоль нижних кромок винтовых желобов.

Таким образом, заявленный сепаратор соответствует критерию "новизна".

Известно техническое решение, в котором имеется несколько винтовых поверхностей с общей осью и одинаковым шагом. Однако в этом устройстве отсутствуют загрузочное приспособление с окнами на разных уровнях и ярусно расположенные лотки. Это не обеспечивает синхронность подачи смеси на винтовые поверхности. Отсутствие подвижных делителей исключает возможность регулировки выхода фракций и их качества. В заявленном техническом решении обеспечивается синхронность подачи смеси на винтовые поверхности, ее сепарации на этих поверхностях и разделении на фракции. Подвижность делителей устройства для отвода продуктов разделения позволяет регулировать соотношение объемов фракций и их качество. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен сепаратор для разделения сыпучих материалов, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 6 - вид В на фиг. 1.

Сепаратор содержит несколько одинаковых винтовых сепарирующих желобов 1, наружной кромкой укрепленных на опоре 2, соответствующее количество лотков 3, расположенных ярусно, загрузочное приспособление 4 в виде бункера с окнами, расположенными на разных уровнях с интервалами, равными интервалам установки винтовых желобов, осевой сборник 5, примыкающий к внутренним кромкам винтовых желобов 1, приемники продуктов разделения 6,7, 8 и 9, делители 10 в виде пластин, установленные параллельно оси винтовых желобов за их нижними кромками с возможностью перемещения вдоль этих кромок.

Для изменения параметров винтовых желобов 1 они укреплены на опоре 2 с возможностью перемещения. При этом винтовые желоба имеют кронштейны с отверстиями, расположенные через различные интервалы, а опора имеет стойки 11 с пазами, соединяющиеся крепежными элементами, а осевой сборник 5 выполнен с лопастями, наклоненными в сторону подъема винтовых поверхностей и установлен свободно относительно них, а лопасти его выполнены из упругого материала.

Днища лотков 3 выполнены с плавно уменьшающимся сверху вниз углом наклона в продольном и увеличивающимся в поперечном направлениях. Лотки крепятся на опоре 2 с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для этого лотки снабжены кронштейнами 12, а опора - кронштейном 13 с пазами, соединяющимися между собой.

Загрузочное приспособление 4 имеет заслонку 14 с окнами.

Пластины делителей 10 в нижней части выполнены с элементами в виде двугранной пирамидальной поверхности, расширяющейся вниз и в сторону винтовых желобов и установлены над приемниками продуктов разделения 7, 7, 8 и 9 на осях 15, параллельных оси винтовых желобов с возможностью поворота. Положение делителей 10 изменяется рычагами 16 и фиксируется на секторах 17.

Сепаратор для разделения сыпучих материалов работает следующим образом.

Разделяемая смесь через регулируемые заслонкой 14 окна загрузочного приспособления 4 под действием сил тяжести равномерными и одинаковыми потоками ярусно поступает на лотки 3, перемещаются по ним и с одинаковыми скоростями поступает на начало винтовых желобов 1. При движении частиц по винтовым поверхностям их траектории движения постепенно приближаются к винтовым линиям, радиальные расстояния которых находятся в обратной зависимости от коэффициентов трения. При разделении зерновых смесей округлые семена, испытывающие сопротивление качения, дальше удаляются от оси винтовой поверхности, чем семена плоские и удлиненные, испытывающие сопротивление скольжения. Частицы с высоким коэффициентом трения, радиальные расстояния стабильных траекторий которых меньше радиуса внутренних кромок винтовых поверхностей, падают с винтового желоба через осевой сборник 5 в приемник 6.

Остальные частицы сходят с винтовых желобов через их нижние кромки, делятся на фракции подвижными делителями 10 в зависимости от предъявляемых требований к готовой продукции и направляются в приемники продуктов разделения 6, 7, 8 и 9. Благодаря подвижности делителей соотношение фракций может изменяться плавно.

Радиальные расстояния стабильных траекторий движения частиц определяются параметрами винтовых поверхностей. Эти расстояния увеличиваются с уменьшением угла наклона образующей к горизонту и увеличением шага винтовых поверхностей. Для различных видов смесей параметры винтовых поверхностей устанавливаются такие, при которых достигается наибольшее использование рабочих поверхностей.

Изменение параметров винтовых желобов производится путем изменения интервалов между кронштейнами, крепящимися к стойкам опоры и наружного диаметра. Выполнение лопастей осевого сборника из упругого материала и установка их в сторону подъема винтовых поверхностей обеспечивает плотное их прилегание к внутренним кромкам винтовых желобов и препятствует поступлению частиц, сходящих с внутренних кромок винтовых желобов, на ниже расположенные желоба.

Ярусное расположение окон загрузочного приспособления и лотков с расстояниями между ними, равными расстояниям между винтовыми желобами, обеспечивает синхронное разделение смеси, а установка делителей параллельно оси винтовых поверхностей позволяет синхронно оделить сходящие с винтовых поверхностей потоки материала на фракции. Выполнение пластин делителей с элементами в виде двугранной пирамидальной поверхности, расширяющейся вниз и в сторону винтовых поверхностей, позволяет направлять фракции в неподвижные разгрузочные секции, расположенные под ними.

Возможность перемещения лотков, днища которых выполнены с плавно уменьшающимся сверху вниз углом наклона в продольном и увеличивающимся в поперечном направлениях, позволяет выбрать такое положение желобов, при котором обеспечивается подача на винтовые поверхности частиц основного компонента смеси со скоростями, соответствующими движению по винтовым линиям с радиусами, равными расстоянию от оси винтовых поверхностей до места подачи частиц смеси и тем самым улучшить условия разделения смеси.

Использование нескольких сепарирующих винтовых желобов с расположенными ярусно лотками позволяет увеличить производительность сепаратора пропорционально их количеству. Установка делителей с возможностью перемещения позволяет плавно регулировать соотношение фракций и тем самым повысить выход кондиционной фракции.

Экспериментальные исследования заявленного устройства для разделения сыпучих материалов, состоящего из пяти сепарирующих винтовых желобов показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип) заявленное устройство на очистке семян рапса обеспечивает повышение производительности в 5 раз и увеличивает выход очищенных семян на 12%.

Снабжение сепаратора бункерами для исходного материала и продуктов разделения позволяет производить очистку семян во вторую смену в отсутствие обслуживающего персонала (по безлюдной технологии).

Использование: разделение сыпучих материалов, в частности, для очистки и сортирования семян по коэффициенту трения. Сущность изобретения: для этого сепаратор имеет несколько винтовых желобов (ВП) 1, снабженных загрузочными лотками (ЗЛ) 3, расположенными ярусно. Загрузочное приспособление 4 выполнено с окнами, расположенными на разных уровнях с интервалами аналогично интервалам ВП 1. ЗЛ 3 в основании выполнены с плавно уменьшающимся сверху вниз углом наклона днища в продольном и увеличивающимся в поперечном направлениях. Делители 10 приемников продуктов разделения установлены за нижними кромками ВП 1 на осях с возможностью поворота и в нижней части снабжены элементами в виде двугранной пирамидальной поверхности, расширяющейся вниз и в сторону ВП 1. Разделяемая смесь через регулируемые окна делителя - дозатора 4 по ЗЛ 3 поступает на ВП1 одинаковыми потоками. Компоненты смеси при движении по ВП 1 под действием центробежных сил распределяются на различных расстояниях от оси ВП в зависимости от их коэффициентов трения и при сходе с ВП направляются делителями в соответствующие секции. 7 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ по коэффициенту трения, включающий винтовой желоб, наружной кромкой укрепленный на опоре, загрузочное приспособление с лотком, осевой сборник, примыкающий к внутренней кромке винтового желоба, расположенные в нижней части винтового желоба делители в виде пластин и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности процесса разделения, он снабжен дополнительными винтовыми желобами с расположенными ярусно дополнительными лотками, при этом загрузочное приспособление выполнено с окнами, а расстояние между окнами и между лотками равно расстоянию между винтовыми желобами, причем делители установлены параллельно оси винтовых желобов с возможностью перемещения вдоль их нижних кромок. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что, с целью регулирования процесса сепарации путем изменения параметров винтовых желобов, последние крепятся к опоре с возможностью перемещения, а осевой сборник выполнен с лопастями, наклоненными в сторону подъема винтовых желобов, и установлен свободно относительно них. 3. Сепаратор по п.2, отличающийся тем, что он снабжен соединяющимися крепежными элементами кронштейнами, расположенными на наружной кромке винтовых желобов, и стойками, расположенными на опоре. 4. Сепаратор по п. 2, отличающийся тем, что лопасти осевого сборника выполнены из упругого материала. 5. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что днища лотков выполнены с плавно уменьшающимся сверху вниз углом наклона в продольном и увеличивающимся в поперечном направлениях. 6. Сепаратор по п.5, отличающийся тем, что, с целью регулирования процесса сепарации, лотки установлены на опоре с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях. 7. Сепаратор по п.6, отличающийся тем, что лотки и опора выполнены с кронштейнами, соединяющимися крепежными элементами. 8. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что пластины делителей в нижней части выполнены с элементами в виде двугранной пирамидальной поверхности, расширяющейся вниз и в сторону винтовых желобов, и установлены над приемниками продуктов разделения на осях, параллельных оси винтовых желобов, с возможностью поворота.