СПОСОБ ОБМОЛОТА И ОЧИСТКИ ЗЕРНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК A01F12/18 

Изобретение относится к способу уборки сельскохозяйственных культур и может найти применение при обмолоте зерновых и масличных культур, обеспечивающее минимальное травмирование семян.

Известна установка по а.с. СССР №1375177 (опубл. 23.02.88) "Способ обмолота зерна и устройство для его осуществления", представляющая собой вихревую трубу с решеткой для отвода зерна, сборник зерна, резиновый отражатель, исключающий попадание зерна в воздушный тракт замкнутой воздушной системы, загрузочный бункер с двумя заслонками на входе и выходе из него, вентилятор для подачи основного потока воздуха, дополнительный вентилятор для компенсации утечек воздуха, бункер сбора зерна, решетчатое дно, сообщающееся с бункером зерна, приводимое во вращательное движение автономным приводом.

Технологический процесс работы такой установки носит циклический характер. Цикличность обусловлена несовершенством устройств загрузки материала для обработки и выгрузки продуктов обработки. Кроме того, при обработке исходного материала, отличающегося в массе своей влажностью и степенью созревания, происходит неравномерное выделение зерна из початков (колосков, метелок). Зерна, имеющие повышенную влажность или неполностью сформированные (незрелые вследствие большей прочности початков (колосков, метелок)) требуют увеличения времени на их домолот. Это приводит к увеличению продолжительности цикла в целом и, как следствие, к увеличению энергозатрат и снижению производительности обработки материала.

Целью изобретения является обеспечение способа действия установки пневмообмолота, исключающего цикличность за счет осуществления непрерывной загрузки и выгрузки вихревой трубы, не останавливая процесс пневмообмолота, с одновременной очисткой зерна и препятствованием выходу недомолоченного материала.

Способ обмолота и очистки зерна включает подачу исходного материала в вихревую трубу, вращение его воздушным потоком и обмолот в вихревой трубе, очистку зерна и отвод побочных продуктов обмолота, причем загрузку исходного материала, обмолот, очистку зерна и отвод побочных продуктов обмолота осуществляют непрерывно в течение технологического процесса, а подачу исходного материала в вихревую трубу производят с начальной скоростью, близкой по направлению к скорости подаваемого в вихревую трубу воздушного потока, при этом полный обмолот зерна осуществляют посредством циркуляции материала в вихревой трубе с разделением на составные части материала обмолота по скорости витания. Отходы обмолота отделяют от воздушного потока в бункере-отделителе.

Устройство для обмолота и очистки зерна включает вихревую трубу, нагнетающий и отводящий пневмопроводы, нагнетательный вентилятор, приемник эжекторного типа, регулируемую решетку-диффузор, воздухозаборники и цилиндрический колпак, причем приемник эжекторного типа установлен на нагнетающем пневмопроводе, а регулируемая решетка-диффузор размещена в верхней части вихревой трубы и имеет решетчатую поверхность из лопастей, при этом воздухозаборники расположены в верхней части вихревой трубы, выполнены в виде окон, равноудаленных друг от друга по периметру цилиндрического колпака, и соединены с отводящими тангенциальными пневмопроводами, соединяющимися между собой на прямом участке.

Поставленная цель достигается за счет изменения места загрузки исходного материала через приемник эжекторного типа 5, расположенный в нагнетающем пневмопроводе 18, где происходит разгон до начальной скорости исходного материала перед попаданием в вихревую трубу 1, близкой по направлению к скорости подаваемого в вихревую трубу воздушного потока (фиг.1). Верхняя часть вихревой трубы 1 снабжена регулируемой решеткой-диффузором 2, выделяющей обмолоченное зерно и одновременно служащей препятствием выходу необмолоченного материала из вихревой трубы 1. Для отбора отходов обмолота служат воздухозаборники 12, расположенные в верхней части вихревой трубы 1 выше регулируемой решетки-диффузора 2, представляющие из себя окна, равноудаленные по периметру цилиндрического колпака 10 и связанные с тремя тангенциальными пневмопроводами 22 (фиг.2), соединенными между собой на прямом его участке 17.

Разделение воздушного потока и отработанного материала осуществляется в бункере-отделителе 25, соединенном с отводящим пневмопроводом 23 нагнетающего вентилятора 4 по принципу инерционного разделения (фиг.1). Далее воздушный поток направляется по отводящему пневмопроводу 23 во всасывающий патрубок нагнетающего вентилятора 4. Циркулирующий по замкнутой системе воздушный поток используется одновременно для обмолота, очистки, загрузки, транспортировки исходного и обмолоченных материалов и выгрузки продуктов обмолота из вихревой трубы.

Предлагаемая установка пневмообмолота (фиг.1) состоит из нагнетающего вентилятора 4 нагнетающего пневмопровода 18, отводящего пневмопровода 23, приемника эжекторного типа 5, вихревой трубы 1, нагнетающей улитки 6 с загрузочными соплами 7, регулируемой решетки-диффузора 2, поводков 9 и лопастей 8, тангенциальных пневмопроводов 22 с воздухозаборниками 12, цилиндрического колпака 10, смотрового окна 26, верхнего зернового приемника 24, зернопроводов 13, нижнего зернового приемника 20, решетчатого днища 11, бункера-отделителя 25, зернового элеватора 32, нории 28, зернового бункера 29, шлюзовых затворов 27, опоры вращающегося днища 14, привода вращающегося днища 16.

Работа пневмообмолота осуществляется следующим образом (фиг.1). Воздушный поток от нагнетающего вентилятора 4 движется в установке пневмообмолота по замкнутому циклу. Потери давления восстанавливаются компенсационным вентилятором 19. Исходный материал подается в приемник эжекторного типа 5, увлекается воздушным потоком по нагнетающей улитке 6 через загрузочные сопла 7 в вихревую трубу 1, где под воздействием вихревого потока происходит обмолот. Обмолоченное зерно попадает в центральную часть вихревого потока, где его скорости незначительны, ссыпается вниз и сквозь вращающееся решетчатое днище 11 попадает в нижний зерновой приемник 20. Опоры вращающегося днища 14 выполнены в виде лопастей осевого вентилятора для создания направленного воздушного потока, способствующего очистке зерна.

В вихревом потоке происходит разделение обмолачиваемого материала по скорости витания, а также под воздействием центробежных сил, это способствует послойному разделению обмолоченного материала по фракционному составу. Зерно, удаляемое через регулируемую решетку-диффузор 2 в верхний зерновой приемник 24, ссыпается к зернопроводам 13, а мелкие примеси, увлекаемые воздушным потоком, выносятся, минуя поводки 9, к воздухозаборникам 12. Таким образом, также осуществляется очистка зерна. При перемещении материала в вихревой трубе 1 от оси вихря к стенке и обратно, происходящем из-за ухудшения энергетического разделения вихревого потока, явление, носящее название "реверса вихревой трубы", материал, взаимодействуя между собой и стенкой вихревой трубы 1, разрушается на составные его части.

Для изменения вихревого потока, как по сечению, так и по высоте в верхней части вихревой трубы 1 устанавливается регулируемая решетка-диффузор 2. Плавной регулировкой от сужения при перемещении поворотного круга 3 до его расширения изменяют скорость и давление вихревого потока. Наклон лопастей 8 регулируемой решетки-диффузора 2 позволяет удалять обмолоченное зерно в верхний зерновой приемник 24, препятствуя зависанию стеблей.

Воздушный поток позволяет преодолеть регулируемую решетку-диффузор 2 только более легкой фракции отходов. Недомолоченный материал теряет устойчивость положения, срывается в осевую зону вихря. Под воздействием эффекта "реверса вихревой трубы" он возвращается в зону активного взаимодействия в нижней части вихревой трубы 1. Циркуляция материала повторяется до полного обмолота. Отвод воздуха и легких фракций обмолота из вихревой трубы 1 осуществляется в ее верхней части при помощи воздухозаборников 12, расположенных выше блока регулируемой решетки-диффузора 2. Далее по трем тангенциальным пневмопроводам 22, соединяющиеся между собой на выходе 17, поток направляется в бункер-отделитель 25. Отделение воздушного потока от отработанного материала осуществляется в бункере-отделителе 25.

За стенками вихревой трубы 1 располагается верхний зерновой приемник 24, связанный с ней через регулируемую решетку-диффузор 2. Внизу верхний зерновой приемник 24 соединяется зернопроводами 13 с нижним зерновым приемником 20, собирающим все зерно, выделенное через регулируемую решетку-диффузор 2 и решетчатое днище 11. Выгрузка из установки осуществляется через шлюзовой затвор 27, и далее зерно транспортируется зерновым элеватором 32 в зерновой бункер 29.

Привод решетчатого днища 16 расположен в нижнем зерновом приемнике 20 и осуществляется от электродвигателя.

Изобретения предназначены для использования в сельском хозяйстве. Способ включает подачу исходного материала в вихревую трубу, его обмолот с очисткой полученного зерна и отвод побочных продуктов обмолота. Указанные действия осуществляют непрерывно в течение технологического процесса. Скорость подачи исходного материала в вихревую трубу близка по направлению к скорости подаваемого в вихревую трубу воздушного потока. Продукты обмолота разделяют в вихревой трубе по скорости витания. Устройство для обмолота и очистки зерна включает вихревую трубу, нагнетательный вентилятор и нагнетающий и отводящие пневмопроводы. На нагнетающем пневмопроводе размещен приемник эжекторного типа. В верхней части вихревой трубы расположены воздухозаборники и регулируемая решетка-диффузор. Воздухозаборники выполнены в виде равноудаленных друг от друга по периметру цилиндрического колпака окон, соединенных с отводящими тангенциальными пневмопроводами. Изобретения обеспечивают увеличение производительности при обмолоте за счет непрерывности технологического процесса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ обмолота и очистки зерна, включающий подачу исходного материала в вихревую трубу, вращение его воздушным потоком и обмолот в вихревой трубе, очистку зерна и отвод побочных продуктов обмолота, отличающийся тем, что загрузку исходного материала, обмолот, очистку зерна и отвод побочных продуктов обмолота осуществляют непрерывно в течение технологического процесса, причем подачу исходного материала в вихревую трубу производят с начальной скоростью, близкой по направлению к скорости подаваемого в вихревую трубу воздушного потока, а полный обмолот зерна осуществляют посредством циркуляции материала в вихревой трубе с разделением на составные части материала обмолота по скорости витания.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходы обмолота отделяют от воздушного потока в бункере-отделителе.3. Устройство для обмолота и очистки зерна, включающее вихревую трубу, нагнетающий и отводящие пневмопроводы и нагнетательный вентилятор, отличающееся тем, что оно снабжено приемником эжекторного типа, регулируемой решеткой-диффузором, воздухозаборниками и цилиндрическим колпаком, причем приемник эжекторного типа установлен на нагнетающем пневмопроводе, а регулируемая решетка-диффузор размещена в верхней части вихревой трубы и имеет решетчатую поверхность из лопастей, при этом воздухозаборники расположены в верхней части вихревой трубы, выполнены в виде окон, равноудаленных друг от друга по периметру цилиндрического колпака, и соединены с отводящими тангенциальными пневмопроводами, соединяющимися между собой на прямом участке.