СКАЛЬПЕРАТОР Российский патент 2006 года по МПК B07B1/26 B07B1/42 

Изобретение относится к области сепарации сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве при разделении трудноразделимых зерновых материалов.

Известно устройство для сепарации зерновых материалов, представляющее собой горизонтальный перфорированный барабан, загрузочный бункер и приемники продуктов разделения /1/.

Работа этого сепаратора характеризуется низкой эффективностью процесса сепарации из-за слабого силового поля, действующего на слой разделяемого материала, находящегося на перфорированной поверхности барабана.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является сепаратор /2/, включающий перфорированный барабан, установленный на горизонтальном валу, привод вращательно-колебательного движения барабана, загрузочный бункер и приемники продуктов разделения. При работе этого сепаратора зерновые материалы лучше разрыхляются на рабочей поверхности барабана.

При разделении различных зерновых материалов качество сепарации может снижаться из-за зависимости параметров колебательного и вращательного движения. Кроме того, механизм привода вращательно-колебательного движения является не надежным в эксплуатации.

Предлагаемым изобретением решается задача устойчивого и эффективного разделения различных зерновых материалов, в т.ч. и малосыпучих.

Для достижения указанного технического результата в скальператоре, содержащем перфорированный барабан, установленный на горизонтальном валу, привод вращательно-колебательного движения барабана, загрузочный бункер, приемники продуктов разделения, согласно изобретению, соосно с валом барабана установлен основной приводной вал, на перпендикулярном прутке которого расположен кривошипно-шатунный механизм, при этом шатун соединен со стержнем, закрепленным радиально на валу барабана, причем радиальный стержень выполнен с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала. Кроме того, он снабжен виброприводом осевых колебаний, при этом вал барабана расположен на вертикальных стойках, которые выполнены с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала, а на конце вала барабана со стороны основного приводного вала и соосно с ним установлена муфта.

Отличительными признаками предлагаемого скальператора от указанного вышеизвестного, наиболее близкого к нему, является установка соосно с валом барабана приводного вала, на перпендикулярном прутке которого расположен кривошипно-шатунный механизм, при этом шатун соединен со стержнем, закрепленным радиально на валу барабана, причем радиальный стержень выполнен с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала.

Перфорированный барабан снабжен виброприводом осевых колебаний, а вал барабана расположен на вертикальных стойках, которые выполнены с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала, а на конце вала барабана со стороны основного приводного вала и соосно с ним установлена муфта.

Установка кривошипно-шатунного механизма на перпендикулярном прутке к основному приводному валу и соединение одной головки шатуна со стержнем, закрепленным радиально на валу барабана, позволяет передавать вращательное и круговые колебательные движения перфорированному барабану. Передача вращательно-колебательного движения барабану через кривошипно-шатунный механизм (который сам совершает переносное вращательное движение) повышает эффективность круговых колебательных движений, так как при этом связь двигателя с барабаном получается жесткой. Выполнение радиального прутка с возможностью колебаний в плоскости вала барабана позволяет барабану совершать осевые колебания. Такое выполнение привода основного вала и кривошипно-шатунного механизма дает возможность выбирать независимо параметры круговых колебаний (частоту и амплитуду) от частоты вращения барабана. Снабжение скальператора виброприводом осевых колебаний и установка вала барабана на вертикальных стойках, которые выполнены с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала барабана, приводит барабан в колебательное движение вдоль оси вращения. Установка муфты на валу барабана соосно с основным приводным валом позволяет эксплуатировать скальператор без существенных переналадок при выключенном приводе круговых колебательных движений. Это бывает целесообразным при разделении легкоразделимых зерновых смесей.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Заявляемое устройство соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность: устойчивое и эффективное разделение различных зерновых материалов, в т.ч. и малосыпучих.

Заявляемое устройство соответствует критерию "промышленная применимость", т.к. оно может применяться в сельском хозяйстве при разделении трудноразделимых зерновых материалов.

Предлагаемый скальператор иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показано поперечное сечение скальператора; на фиг.2 - вид А; на фиг.3 - сечение Б-Б (кинематическая схема привода круговых колебательных движений).

Скальператор содержит перфорированный барабан 1, жестко закрепленный на валу 2. Вал 2 установлен на вертикальных стойках 3, которые выполнены с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной валу 2. Барабан 1 через вал 2 соединен с виброприводом 4 осевых колебаний. Над барабаном 1 со смещением от его центра расположен загрузочный бункер 5. Ниже вала 2 со стороны, противоположной бункеру 5, установлен приемник 6 крупных частиц, а под барабаном 1 установлен приемник 7 мелких частиц. Вал 2 жестко соединен с радиальным стержнем 8, через который барабану 1 передается вращательное и круговые движения. Стержень 8 выполнен с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной валу 2. Такое выполнение прутка 8 позволяет воздействовать на барабан 1 одновременно осевыми и круговыми колебательными движениями при одновременном вращении барабана 1. Пруток 8 соединен с шатуном 9, который при помощи шарниров 10 соединен с кривошипом 11 кривошипно-шатунного механизма круговых колебаний. На кривошипе 11, на конце, противоположном шарнирному соединению 10, расположен противовес 12. Кривошип 11 через вал 13 соединен со шкивом 14 привода круговых колебаний. Вал 13 соединен через пруток 15 с основным приводным валом 16. Пруток 15 установлен перпендикулярно валам 13 и 16. Вал 16 размещен соосно с валом 2 барабана 1. На свободном конце прутка 15 установлен противовес 17. Установка противовесов обеспечивает уравновешивание динамических нагрузок механизма привода. На валу 16 закреплен шкив привода 18 и свободно расположен блок шкивов 19. На валу 2 установлена муфта 20, которая может занимать два положения: "Включено" и "Выключено". При первом положении муфты 20 вращательное движение от вала 16 передается на барабан 1 без колебательных круговых движений (при этом механизм привода колебательных круговых движений отключен). При отключенной муфте 20 барабан 1 совершает вращательное и круговые колебательные движения. Вращательное движение к шкивам 18 и 19 передается от электродвигателя 21 и блока шкивов 22.

Предложенная конструкция скальператора позволяет выбирать оптимальные значения частоты колебаний барабана 1 независимо от частоты его вращения.

Скальператор работает следующим образом.

Исходный сыпучий материал из бункера 5 поступает на внешнюю поверхность барабана 1. Барабан 1 приводится во вращательное движение и совершает круговые и осевые колебательные движения. Частицы, находящиеся в материале под действием сложных силовых полей, распределяются по поверхности барабана 1. Крупные частицы попадают в приемник 6, а мелкие - в приемник 7. При сепарации легкоразделимых материалов круговые и осевые колебательные движения могут быть отключены. При этом включают муфту 20.

Применение заявляемого скальператора обеспечивает повышение качества процесса сепарации за счет улучшения расслоения зернового слоя и повышения просеиваемости проходовых частиц через поверхность перфорированного барабана. Улучшение эффективности просеивания достигается за счет наложения сложного силового поля, составляющими которого являются круговые и осевые колебательные движения на зерновой слой, находящийся на цилиндрической перфорированной поверхности. Например, при сепарации семян пшеницы качество разделения в заявляемом скальператоре на 12...16% выше, чем в прототипе и известных аналогах.

Источники информации

1. А.С. СССР №10022752, МПК 6 В 07 В 1/26, 1983 г.

2. А.С. СССР №1407580, МПК В 07 В 1/26, 1988 г. (прототип).

Изобретение относится к области сепарации сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве при разделении зерновых материалов. Скальператор содержит перфорированный барабан, установленный на горизонтальном валу, привод вращательно-колебательного движения барабана, загрузочный бункер и приемники продуктов разделения. Соосно с валом барабана установлен основной приводной вал, на перпендикулярном прутке которого расположен кривошипно-шатунный механизм, при этом шатун соединен со стержнем, закрепленным радиально на валу барабана и выполненным с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала. Скальператор снабжен виброприводом осевых колебаний, а вал барабана расположен на вертикальных стойках, выполненных с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала. На конце вала барабана со стороны основного приводного вала и соосно с ним установлена муфта для включения и выключения круговых колебательных движений барабана. Технический результат - повышение эффективности разделения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Скальператор, включающий перфорированный барабан, установленный на горизонтальном валу, привод вращательно-колебательного движения барабана, загрузочный бункер и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что соосно с валом барабана установлен основной приводной вал, на перпендикулярном прутке которого расположен кривошипно-шатунный механизм, при этом шатун соединен со стержнем, закрепленным радиально на валу барабана, причем радиальный стержень выполнен с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала.2. Скальператор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен виброприводом осевых колебаний, при этом вал барабана расположен на вертикальных стойках, которые выполнены с возможностью колебаний в плоскости, перпендикулярной оси вала, а на конце вала барабана со стороны основного приводного вала и соосно с ним установлена муфта.